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  •        我國(guó)一般把純電動(dòng)汽車、插電式油電混合動(dòng)力汽車、天然氣汽車、燃料電池汽車和其他能源汽車統(tǒng)稱為新能源汽車。目前使用最廣泛的是純電動(dòng)汽車和插電式油電混合動(dòng)力汽車。天然氣汽車與普通燃油汽車類似,燃料電池汽車和其他能源汽車離普及尚遠(yuǎn),這幾類汽車職業(yè)院校一般不會(huì)作為學(xué)生實(shí)訓(xùn)用車,因此目前各職業(yè)院?;疽约冸妱?dòng)汽車和油電混合動(dòng)力汽車作為新能源汽車主力實(shí)訓(xùn)車型,并以這些車為基礎(chǔ)開發(fā)實(shí)訓(xùn)設(shè)備和臺(tái)架。
           新能源汽車實(shí)訓(xùn)的安全措施主要針對(duì)增加的材料(如鋰電池)及裝備(如電機(jī)控制器)的安全需要,與常規(guī)能源汽車比較,新增加的材料及裝備在實(shí)訓(xùn)過程的安全隱患就是新能源汽車實(shí)訓(xùn)室需要完善的對(duì)象,這也就是新能源汽車實(shí)訓(xùn)室的安全措施要高于常規(guī)能源汽車實(shí)訓(xùn)室的安全措施的原因所在。
    純電動(dòng)汽車與常規(guī)燃料汽車相比,電動(dòng)機(jī)替換了發(fā)動(dòng)機(jī),動(dòng)力電池替換了燃油箱,同時(shí)增加了高壓控制器、高壓電纜、高壓空調(diào)壓縮機(jī)、車載充電機(jī)和DC-DC轉(zhuǎn)換器等使用高電壓設(shè)備?;旌蟿?dòng)力汽車除了有常規(guī)能源汽車所需部件外還增加了動(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)、驅(qū)動(dòng)橋等部件。目前大多數(shù)純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池采用的是磷酸鐵鋰電池(如比亞迪E6車)或三元鋰電池(如北汽EV150車),還有少部分車型采用鈷酸鋰電池(如特斯拉車)。混合動(dòng)力汽車動(dòng)力電池采用的是磷酸鐵鋰電池(如比亞迪秦)或鎳氫電池(如豐田普銳斯)。為了提高動(dòng)力電池的輸出功率,動(dòng)力電池都采用高壓供電,其電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人體所能承受的安全電壓,如豐田普銳斯車動(dòng)力電池輸出電壓為 201.6 V,比亞迪E6車輸出電壓為400 V,比亞迪秦車動(dòng)力電池輸出電壓為500 V,甚至有更高電壓的,比如比亞迪K9車,動(dòng)力電池輸出電壓高達(dá)540 V。
    動(dòng)力電池、電纜、控制器等部件工作時(shí)的高電壓,實(shí)訓(xùn)人員在檢測(cè)、拆裝等相關(guān)操作時(shí)存在觸電的風(fēng)險(xiǎn);動(dòng)力電池使用的鋰離子電池材料存在起火、爆炸的潛在危險(xiǎn),在實(shí)訓(xùn)過程中由于操作錯(cuò)誤、操作失誤導(dǎo)致電池正負(fù)電極短路,容易引發(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。為避免這3種潛在的安全威脅而建立一套安全措施,目的是為了減少甚至避免安全事故,避免人員傷害,減少事故損失。
    1觸電問題為了避免觸電的傷害,在實(shí)訓(xùn)過程中需要采取以下措施。
    (1)新能源汽車實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師、實(shí)訓(xùn)學(xué)生,均要持證上崗。規(guī)定進(jìn)入新能源汽車實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所的人員必須具有低壓電工操作證,具備用電安全的基礎(chǔ)知識(shí),從提高實(shí)訓(xùn)人員素質(zhì)上避免觸電事故的產(chǎn)生。
    (2)嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。在拆裝、檢測(cè)動(dòng)力電池時(shí),指導(dǎo)教師先組織學(xué)生學(xué)習(xí)安全知識(shí),嚴(yán)格按照維修手冊(cè)和用電安全手冊(cè)進(jìn)行操作,指導(dǎo)教師嚴(yán)格監(jiān)管實(shí)訓(xùn)過程。
    (3)使用新能源汽車維修專用工具。該專用工具在原來(lái)的金屬工具的基礎(chǔ)上,外面加裝了絕緣材料,在拆卸或檢修動(dòng)力電池、高壓電纜、高壓控制器時(shí),由于內(nèi)部存在高壓電或剩余高壓電容電量,如使用普通的金屬工具易導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)人員觸電,專用維修工具的絕緣層能避免實(shí)訓(xùn)人員免受觸電的危險(xiǎn)。
    (4)必須安裝合格的觸電保護(hù)器,三相插座零線需可靠接地。
    (5)有效的隔離措施。電工操作規(guī)程中規(guī)定:高壓電操作場(chǎng)所必須懸掛標(biāo)示牌和裝飾遮攔,標(biāo)示牌按用途一般分為禁止、警告、允許三類,警告檢測(cè)維修人員不能隨意操作,防止產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。遮攔分為柵遮攔、絕緣擋板和絕緣罩,是為了在檢修動(dòng)力電池、高壓電纜或高壓控制盒時(shí),防止檢修人員走錯(cuò)位置或無(wú)關(guān)人員闖入,誤入接觸帶電部件或過分接近帶電部分導(dǎo)致觸電事故。
    (6)建立觸電急救應(yīng)急預(yù)案。在新能源汽車實(shí)訓(xùn)中,雖然建立了嚴(yán)密的操作規(guī)程和必要的防護(hù)措施,但仍有觸電事故產(chǎn)生的可能。能源汽車實(shí)訓(xùn)室需要建立觸電事故應(yīng)急預(yù)案,實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師要熟知預(yù)案內(nèi)容,明確預(yù)案啟動(dòng)條件。產(chǎn)生觸電事故時(shí),應(yīng)急預(yù)案能指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)老師、學(xué)生該怎么正確操作,幫助觸電人員得到最合理處置,避免事故的擴(kuò)大,避免其他人員在救援中發(fā)生再次觸電的意外。學(xué)校應(yīng)成立有專業(yè)執(zhí)業(yè)醫(yī)師負(fù)責(zé)的醫(yī)療救援隊(duì),具備能對(duì)觸電傷者急救的能力,需要配備專業(yè)的除顫儀和必要的搶救設(shè)備,能夠在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行心臟除顫和專業(yè)的心肺復(fù)蘇搶救的能力。
    2 蓄電池起火、爆炸問題
    2.1 避免蓄電池起火、爆炸的措施
    動(dòng)力蓄電池一般采用鋰離子電池,該電池易燃、易爆,在短路、碰撞、穿刺的情況下極易起火燃燒,甚至產(chǎn)生爆炸。在實(shí)訓(xùn)時(shí)對(duì)電池做好防護(hù)工作,做好電池的外殼保護(hù),對(duì)軟包的鋰離子電池需要加合適的金屬外殼予以保護(hù),搬運(yùn)、檢測(cè)鋰電池時(shí)必須避免跌落、擠壓,不能用尖銳的金屬去刺電池;為了防止電池短路,對(duì)電池的正極、負(fù)極端子要安裝絕緣保護(hù)帽,平時(shí)電極上面都要安裝絕緣保護(hù)帽,不能讓電極露出來(lái),防止工具、螺絲、配件等金屬部件無(wú)意碰到導(dǎo)致短路事故,僅僅在需要測(cè)量檢修時(shí)打開絕緣保護(hù)帽。
    2.2 動(dòng)力蓄電池材料的確定
    查找動(dòng)力電池手冊(cè)或電池外殼,能夠查到制造電池主要材料。乘用車類的純電動(dòng)汽車大都采用三元鋰(鎳鈷錳酸鋰)離子電池,商用車(如比亞迪K9車)等普遍采用磷酸鐵鋰電池,但是豐田混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力電池采用的是鎳-鎘電池。除了上述3類電池外,目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池還有鈷酸鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰離子電池,安全性與磷酸鐵鋰電池類似,可以參考磷酸鐵鋰電池的特性。
    2.3 滅火材料及對(duì)策
    磷酸鐵鋰電池起火時(shí)局部小范圍用水基滅火器,火勢(shì)較大或緊急時(shí)對(duì)整組電池用大量的水冷卻、滅火。鎳氫電池起火時(shí)用大量的水滅火。三元鋰電池起火時(shí)局部小范圍用水基滅火器,火勢(shì)較大或緊急時(shí)對(duì)整組電池用大量的水冷卻、滅火。
    2.4 人員疏散
    鋰電池起火產(chǎn)生大量有毒氣體,實(shí)訓(xùn)室內(nèi)人員必須立即疏散,防止中毒或窒息,救援人員必須佩戴防毒面具、穿耐火服裝才能進(jìn)入滅火現(xiàn)場(chǎng)。
    電池組電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人體的安全電壓,產(chǎn)生火災(zāi)時(shí)所有實(shí)訓(xùn)室人員必須立即疏散到安全位置,救援中的水屬于導(dǎo)體,防止在救援時(shí)產(chǎn)生觸電事故,救援人員必須穿戴絕緣靴、絕緣手套才能進(jìn)入滅火現(xiàn)場(chǎng)。
    3 高壓電路起火問題
    3.1 起火原因分析
    由于純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中電動(dòng)機(jī)的扭矩大、功率較大,因而高壓電纜流過的電流較大,在輸出最大功率時(shí),流過高壓電纜的最大電流超過200 A。如果高壓電纜端子污損、固定螺栓沒有達(dá)到規(guī)定扭矩或端子連接面不平整等原因?qū)е码娎|接觸電阻大,流過大電流時(shí)熱量在電阻大的部位集中,短時(shí)間內(nèi)聚集高溫,燒融連接端子、點(diǎn)燃電纜橡膠、點(diǎn)燃車身易燃部件,產(chǎn)生電路起火事故。
    3.2 避免高壓電路起火
    在實(shí)訓(xùn)過程前,指導(dǎo)教師要做好充足的實(shí)訓(xùn)前的準(zhǔn)備工作,除了常規(guī)的準(zhǔn)備教案和備課,還要對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行檢查和試驗(yàn),其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是高壓電路的檢查,包括絕緣是否有損壞,端子的連接是否緊固可靠,防止由于前次實(shí)訓(xùn)時(shí)產(chǎn)生的疏忽導(dǎo)致本次實(shí)訓(xùn)的安全事故。
    3.3 滅火材料及對(duì)策
    高壓電路起火,可采用手提式干粉滅火器滅火也可用黃土和干砂進(jìn)行覆蓋滅火,如果用水滅火則使用噴霧水槍也十分有效。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。
    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。若火勢(shì)較大,馬上報(bào)警,一旦出現(xiàn)電動(dòng)汽車電氣設(shè)備火災(zāi)事故時(shí),應(yīng)急小組要快速趕到事故現(xiàn)場(chǎng),立即組織電工和消防人員進(jìn)行撲救。
    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),在使用水基滅火時(shí)需要防止產(chǎn)生觸電事故,需要穿戴絕緣靴和絕緣手套。
           新能源汽車的發(fā)展促使職業(yè)教育的跟進(jìn)和提高,但目前還缺少相關(guān)的資料和參考的案例,對(duì)新能源的安全管理往往無(wú)所適從。在我校組建和管理新能源實(shí)訓(xùn)室中得出的一些心得體會(huì),對(duì)新能源汽車中的純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車在實(shí)訓(xùn)過程中潛在的危險(xiǎn)作膚淺的論述和應(yīng)對(duì)措施探討,希望對(duì)參與新能源汽車職業(yè)教學(xué)的
    同仁有所幫助。