蔚佳彤

吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程學(xué)院 吉林省長春市 130000

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(duì)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(chǎng)輸送，所以建立一個(gè)完善的新能源汽車實(shí)訓(xùn)室是目前職業(yè)院校的大勢(shì)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(duì)外的依存度達(dá)到了75%的數(shù)值，汽車尾氣的氮氧化物排放量也達(dá)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?zhǔn)?，大氣污染的日益?yán)重是全國乃至全世界共同面對(duì)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(dòng)、培育和發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)也成為當(dāng)前的首要任務(wù)[1]。

目前職業(yè)院校的新能源實(shí)訓(xùn)室主要研究純電動(dòng)汽車和插電式油電混合動(dòng)力這兩類汽車，這些汽車在充電和實(shí)驗(yàn)時(shí)的高電壓已遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dòng)力電池中的鋰元素是極易燃的堿金屬元素，如果操作錯(cuò)誤或失誤都會(huì)導(dǎo)致電池正負(fù)電極短路，引發(fā)蓄電池起火、爆炸等危險(xiǎn)事故。高壓電纜連接錯(cuò)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(shí)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(shí)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(huì)服務(wù)于一體的汽車實(shí)驗(yàn)室，總占地面積達(dá)6000平方米，其中新能源實(shí)驗(yàn)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(tái)套。其中絕緣測(cè)試儀、電動(dòng)汽車試驗(yàn)臺(tái)，汽車混合動(dòng)力實(shí)訓(xùn)臺(tái)以及多臺(tái)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(shí)驗(yàn)室側(cè)重于寒冷環(huán)境的汽車各方面性能的研究，從精細(xì)的電化學(xué)角度對(duì)電池電極材料的制備和分析，到動(dòng)力電池包綜合測(cè)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(duì)比到的數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)庫整合。在模擬新能源實(shí)驗(yàn)室安全隱患和解決措施實(shí)驗(yàn)方面，有足夠的場(chǎng)地和配套設(shè)備，既可為教學(xué)服務(wù)，又解決在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)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(shí)驗(yàn)室從虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行了多方面的研究，針對(duì)動(dòng)力電池組、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和能量管理系統(tǒng)這三個(gè)主要模塊，從CAN-bus的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和CAN-open網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的模擬分析更全面的對(duì)整車系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估和測(cè)試[2]。這種虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)對(duì)教學(xué)和實(shí)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(shí)訓(xùn)室的消防安全

現(xiàn)在很多純電動(dòng)汽車的動(dòng)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(dá)540 V等等。那么本文主要從三個(gè)方面進(jìn)行討論，旨在減少危險(xiǎn)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(shí)訓(xùn)室因需要會(huì)增加很多設(shè)備：如車載充電機(jī)、高壓空調(diào)壓縮機(jī)、高壓控制器、高壓電纜、DC-DC轉(zhuǎn)換器、動(dòng)力電池、高壓電纜、變頻器、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋等，規(guī)定進(jìn)入該實(shí)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(shí)。雖然有了規(guī)定，但未必很多步驟會(huì)被嚴(yán)格執(zhí)行，因此可以定期抽檢在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員數(shù)量，記錄在充電或者測(cè)試過程中違規(guī)操作的人數(shù)，收集數(shù)據(jù)并整理，進(jìn)行研究分析后得出最易忽略的操作步驟并進(jìn)行大數(shù)據(jù)的分析和整理。

3.2 根據(jù)動(dòng)力電池材料的不同選擇滅火材料

動(dòng)力蓄電池一般都是鋰電池，在碰撞、擠壓時(shí)很容易發(fā)生爆炸。其中乘用電動(dòng)汽車大都采用三元鋰離子電池，商用電動(dòng)汽車采用磷酸鐵鋰電池，豐田混合動(dòng)力汽車采用的是鎳-鎘電池。務(wù)必根據(jù)動(dòng)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(shí)訓(xùn)室在建設(shè)前，要安裝火災(zāi)災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)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(dòng)機(jī)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(dá)到規(guī)定扭矩等故障原因都會(huì)導(dǎo)致高壓電纜的接觸電阻過大，當(dāng)通過大電流時(shí)的熱量會(huì)在大電阻的部位集中，在其內(nèi)部短時(shí)間聚集高溫，這種情況會(huì)點(diǎn)燃電纜橡膠、燒融連接端子、點(diǎn)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(jìn)行滅火，也可用黃土或干砂進(jìn)行覆蓋滅火，采用噴霧水槍也對(duì)滅火十分有效。若火勢(shì)較小則帶上二氧化碳滅火器，對(duì)火焰根部進(jìn)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(jìn)行及時(shí)撲救，避免火勢(shì)蔓延是最必要的措施。

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

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(duì)象的安全。對(duì)比不同動(dòng)力電池材料的滅火材料時(shí)，要保證實(shí)驗(yàn)過程中的起火和安全問題，最好在空曠的室外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后在高壓電路突發(fā)短路的模擬情況時(shí)，務(wù)必先切斷電源并保證不會(huì)引燃其他臨界設(shè)備，可以更準(zhǔn)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)?；男?yīng)，因此各個(gè)領(lǐng)域都在摩肩接踵的研究動(dòng)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(jìn)和提高?；谛履茉雌噷?shí)訓(xùn)室的特點(diǎn)，對(duì)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(shí)驗(yàn)設(shè)備，本文對(duì)新能源實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中潛在的危險(xiǎn)和應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了討論，希望對(duì)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(xiàn)一份力量。