车辆起火也有“黄金逃生5分钟”,解读电动汽车的声光报警

作者简介:朱玉龙,资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师,目前从事新能源汽车电子化工作,10年以上的新能源汽车专业从业经验,在电池系统、充电系统和电子电气架构方面有较深的认识和实践,著有《汽车电子硬件设计》,开设《汽车电子设计》公众号。

前几天在微信群里面有一则非常惊险的视频,是在广州南站西出口平台上桥位,一辆雷克萨斯行驶中底部起火,被后车提醒后司机才知道。

1) 视频现象描述

从视频记录的过程来看,是后车车主看到一台雷克萨斯NX型号车辆,正常行驶下底盘部分冒黑烟,同时还出现明火现象。于是后车司机迅速鸣笛提醒并尝试靠近,向前方雷克萨斯NX驾驶员示意车辆起火情况,“你的车着火了”,并担心车辆是否随后会爆炸。当火势已进行到一定的阶段,在高温下,有一些较小的爆炸。

视频里面,雷克萨斯NX车辆底盘部分已经出现大火燃烧,并存在爆燃现象。这时底盘出现明火的雷克萨斯NX车辆已经完全自燃起来,整辆车被大火包围,火势猛烈冒出大量浓烟,并出现多次爆炸声,随后车辆被烧毁。

车辆起火也有“黄金逃生5分钟”,解读电动汽车的声光报警

从目前的信息来看,在第二排座椅下面的起火位置可能与电池下方的排气系统有关系,当然由于这个电池系统的设计是和车内直通的,严格来说如果电池系统起火,车内应该有烟才是,司机开车的时候是应该能发现的。而且从图示来看,在起火后的10秒钟(后车司机发现起火),车辆还能开而且还很顺溜,这个雷克萨斯NX的司机在开车过程还是很懵逼的……

由于现有的信息很少,我们也很难得知这个状态的发展过程。

(编者按:之后经过调查起火的雷克萨斯NX为燃油版车型,但并不影响本文的主旨,对“行驶中车辆起火后司机怎样在第一时间知晓”进行阐述。)

2) 声光报警

在我们的「客车技术要求」里面,其实很早就希望车辆能够自动检测潜在的问题,能较早发现这种起火的风险,让驾驶员通知乘客进行逃生。

车辆起火也有“黄金逃生5分钟”,解读电动汽车的声光报警

● 发动机舱(若有)及其它装有燃气/燃油加热器的舱内应配置温度报警系统,当温度高于设定值时发出警报。报警系统应在驾驶区给驾驶员提供声或光报警信号。

● 可充电储能系统安装舱体内应配置火灾检测自动报警系统,报警系统应在驾驶区给驾驶员提供声或光报警信号。

动力电池安全强制性标准,是在当动力电池出现热失控状态时,保证 5 分钟内电池箱外部不能爆炸;而电池出现热失控状态应能通过组合仪表发出声或光报警报警信号,报警后5分钟内电池箱外部不能起火或爆炸。

车辆起火也有“黄金逃生5分钟”,解读电动汽车的声光报警

备注:由于客车里面要求更高,所以具体要求如下

火情预警——

1) 可充电储能系统应具备火灾检测自动报警功能,(建议考虑起火前的烟雾、温度、气体等自动检测和预警)应在驾驶区给驾驶员提供声或光报警信号;

2) 车长大于等于 6m 的纯电动客车、插电式混合动力客车,应能检测动力电池工作状态并在发现异常情形时报警,且报警后 5min 内电池箱外部不能起火爆炸。

防火隔离——

在可充电储能系统(或安装舱体)与客舱之间应使用阻燃隔热材料隔离,阻燃隔热材料的燃烧性能应符合 GB 8624 中规定的 A 级要求,并且按 GB/T10294 进行试验,在 300 ℃时导热系数应小于等于0.04 W/(m·K)。

阻燃设计——

可充电储能系统内零部件材料阻燃要求:除蓄电池单体外,可充电储能系统内其他非金属零部件,应满足以下阻燃要求:

a) 单个零部件重量≥50g或单个可充电储能系统内相同型号的零件总重量>200 g,其材质需满足水平燃烧 HB 级和垂直燃烧 V-0 级的要求:

b) 其它非金属零部件材质需满足水平燃烧 HB75 级和垂直燃烧 V-2 级的要求。

在行车过程中,我们做这个报警的策略,总体是把变量给分解出来:

车辆起火也有“黄金逃生5分钟”,解读电动汽车的声光报警

1)电池温度:现有的温度传感器的测量范围在85°至100°以上,就进入无效工作范围,使得热失控过程中的电池相关温度都没办法作为参考指针。限于成本,NTC的测量范围主要关注于-10°~50°的核心工作区;温度上升的时候,NTC的阻值是变小的,现有的变化系数越到后面变化越平坦。

2)电芯电压:在具备SSD的情况下,跌落电芯电压在SSD动作会降到0V;如果没有的话,电压会经历一段时间跌落到很低。电芯电压是通过AFE周期性在一定xxms扫描一次,检查电压需要考虑整个周期。

3)模组电压:在电芯电压跌落以后,模组的电压如果还能检测的话,电压会减少,特别是具备SSD开关的电芯,如果没有的话,可能是开路了,模组电压也检测不到。

4)电池系统内气压的变化:由于电芯产气,电池包内的电压会有变化,泄压阀开启之后,这里有个上升和下降的过程

5)气体成分或者烟雾:由于大量产气的成分,这里可以尝试检测气体成分和烟雾的情况。

目前主要的检测变量是这些。

小结:

在实际用车情况中,真的是可能发生很多的极端案例,类似这种情况,如果能检测到排气系统或者底盘附近位置的高温,可以预警给司机来处理。而实际中小客车的后排可能坐的是小孩,这就更需要司机来沉着应对,第一次时间停车然后解锁把小孩从安全座椅里弄下来。这个5分钟时间得做做演习才行。

文|朱玉龙

图|朱玉龙 网络及相关截图

来源:盖世汽车大V说 作者:2030出行研究室 *本文由盖世汽车大V说专栏作者撰写,他们为本文的真实性和中立性负责,观点仅代表个人,不代表盖世汽车。本文版权归原创作者和盖世汽车所有,禁止转载,违规转载法律必究。

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