CN109030040B - 一种电动汽车燃烧实验平台及实验方法 - Google Patents
一种电动汽车燃烧实验平台及实验方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车燃烧实验平台及实验方法,包括监控主机、监控摄像头、水枪、温度无纸记录仪、温度传感器、无线数据接收通讯终端、显示屏、烟雾气体浓度检测传感器,还包括主围挡、侧围挡、钢化玻璃幕墙、操作台。实验过程如下:电气短路故障引发的火灾实验;电池故障引发的火灾实验;标准火源引燃实验;前保险杠引燃实验。本发明的有益效果是:能够实时记录电动汽车的燃烧过程、蔓延特征,检测电动汽车燃烧过程中的温度、烟气浓度变化,通过完成整车燃烧实验,实现了电动汽车火灾危险性的评估,总结了电动汽车火灾的危险因素,为整车厂家和消防应急救援提供了可靠的技术依据,市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车燃烧实验平台及实验方法,用于电动汽车以及电动汽车内的电池、电机、高压线束等***的火灾安全实验。
背景技术
当今世界能源紧缺和环境污染的日益严重,各国普遍认识到节能减排是未来汽车技术发展的主攻方向。电动汽车具有高效、节能、低噪声、零排放等显著特点,将成为21世纪清洁、高效和可持续发展的交通工具。
2015年中国共售电动汽车37万辆,2016年新能源汽车销量达到50.7万辆,销量两次全球第一,2017年电动汽车、新能源汽车销售量已经达到了77万辆,同时,保有量已经超过了160万辆,占世界的一半。根据国家出台的新能源汽车发展规划,到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆,累计产销量超过500万辆。美国的电动汽车截至2016年10月保有量为52.8万辆,其中纯电动汽车约28万,插电式混合动力为24.8万。12月份美国电动汽车注册量达到了24635辆,2016年全年的累计销量接近16万辆,与2015年相比增长了37%。随着电动汽车保有量的增加,电动汽车火灾也不断出现,从2012年深圳比亚迪“5.26”火灾事故到2016年北京朝阳三里屯江淮IEV5电动汽车“6.26”火灾,电动汽车火灾不断被推倒舆论前沿,消防部队对于电动汽车的灭火救援和火灾调查领域都是处于探索阶段,急需整车燃烧实验来提供数据支撑,各大整车生产厂家也愈发重视电动汽车的火灾安全性。国内各大车企尤其对于开展电动汽车整车火灾试验都充满期待,而且对于安全性提升这块,电动汽车整车燃烧实验已经到了必须要开展的地步,因此电动汽车整车燃烧实验平台必须研建。
电动汽车庞大的保有量,以及日益增加的火灾事故,客观上要求行业内形成一个关于电动汽车火灾安全评估的体系,电动汽车的燃烧实验平台则是完成电动汽车火灾安全评估的必须保障。目前国内外很多制造厂商和研究机构对电动汽车火灾的消防安全的研究基本集中在动力电池组、碰撞安全和高压线路等这些汽车制造技术层面。对电动汽车动力锂离子电池火灾的研究,重点关注电池安全性能及热效应研究,大部分还处在软件建模仿真阶段,涉及火灾实验较少,更不用说电动汽车整车火灾燃烧实验。
国家电网已经设计了电动汽车充换电站火灾模拟实验平台,对其典型火灾场景进行燃烧模拟实验,但是对于电动汽车整车燃烧试验平台这块,目前还处于空白。现有的燃烧实验也是只有单纯的燃烧,国内尚未有成型、完整的电动汽车实验平台可供电动汽车火灾整车燃烧实验,过程的数据监测更是没有,而且对于电动汽车火灾实验的实验方法也是处于空白,都是处于摸索阶段,没有研究机构提出。
发明内容
鉴于现有技术的状况,本发明提供了一种电动汽车燃烧实验平台及实验方法,其目的是:在保护实验人员的安全的情况下,能够实时记录电动汽车燃烧过程、蔓延特征,检测电动汽车燃烧过程中的温度、烟气浓度变化,通过完成整车燃烧实验,实现电动汽车火灾危险性的评估,总结电动汽车火灾的危险因素,为整车厂家和消防应急救援提供技术依据,可以供整车生产厂家及以后的消防安全监测评估机构进行参考。
本发明为实现上述目的,所采用的技术方案是:一种电动汽车燃烧实验平台,包括监控主机、监控摄像头、水枪、温度无纸记录仪、温度传感器、无线数据接收通讯终端、显示屏、烟雾气体浓度检测传感器,其特征在于:还包括主围挡、侧围挡、钢化玻璃幕墙、操作台;
所述主围挡由长5.5米、高2米的铁丝网固定在支撑框架上,支撑框架底框设有四个滚轮构成;
所述侧围挡由长3米、高2米的铁丝网固定在支撑框架上,支撑框架底框设有四个滚轮构成,滚轮能够方便主围挡和侧围挡的移动或固定,铁丝网网孔直径小于18mm;
在封闭房屋内设有操作台,在操作台上设有监控主机、温度无纸记录仪、无线数据接收通讯终端和显示屏;
在操作台前面固定一块钢化玻璃幕墙,钢化玻璃幕墙方便实验人员观测,防止有***物伤到实验人员;
在钢化玻璃幕墙前面间隔设置两个主围挡,在两个主围挡的两侧分别设置一个侧围挡,两个主围挡和两个侧围挡构成长方形电动汽车实验区域;
在两个主围挡和两个侧围挡的交界处,分别安装一个监控摄像头,每个监控摄像头固定到各自的支撑杆上,监控摄像头在支撑杆上能够调整高度位置,四个监控摄像头分别与监控主机连接,监控主机与显示屏连接,可以实时显示摄录的画面,方便实验中对于同一时间点各个方位的记录,在两个主围挡上分别固定一个水枪,两个水枪分别与水系灭火器连接,实现喷水灭火;
数个温度传感器分别设置在被实验的电动汽车发动机舱表面、电池舱内和驾驶室内,实现-40到1300度范围的温度传感;
数个烟雾气体浓度检测传感器分别设置在被实验电动汽车驾驶室内,检测驾驶室内烟雾气体浓度变化;数个温度传感器分别与温度无纸记录仪实现有线或无线连接,温度无纸记录仪采集温度数据,温度无纸记录仪带数字液晶显示屏,可翻屏显示温度数据,实时显示温度数据和曲线;
数个烟雾气体浓度检测传感器分别与无线数据接收通讯终端实现有线或无线连接,能实时实现烟雾气体浓度在线监测功能,能够检测驾驶室内烟雾气体浓度变化,无线数据接收通讯终端带显示屏,可翻屏显示烟气浓度数据,实时显示烟雾气体浓度检测传感器浓度。
一种电动汽车燃烧实验平台的实验方法,其特征在于,步骤如下:
将被实验的电动汽车设置在两个主围挡和两个侧围挡构成的长方形电动汽车实验区域内,将数个温度传感器分别设置在被实验的电动汽车发动机舱表面、电池舱内和驾驶室内,将数个烟雾气体浓度检测传感器分别设置在被实验电动汽车驾驶室内,调整四个监控摄像头在支撑杆上的高度及角度位置,方便实验中对于同一时间点各个方位的记录,调整两个水枪的高度及角度位置,使两个水枪喷水灭火范围能够覆盖被实验的电动汽车,被实验的电动汽车处于关闭或怠速状态,车窗均处于关闭状态,开始进入以下过程的实验:
a、电气短路故障引发的火灾实验;
启动监控主机使四个监控摄像头可同时录像,通过与监控主机连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,选择电动汽车动力舱内蓄电池电源线、保险盒供电线路或电动机供电线中的其中之一线路,人为破坏其绝缘皮,使导线之间或是导线与搭铁件之间发生短路故障,短路能量将可燃物引燃后,开始计时,四个监控摄像头摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面的温度传感器记录所在区域的温度变化,与温度传感器连接的温度无纸记录仪将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端,观测无线数据接收通讯终端上的浓度数据变化,记录从起火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃后启动两个水枪开始灭火。
分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从起火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从起火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从起火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差;
b、电池故障引发的火灾实验;
启动监控主机使四个监控摄像头可同时录像,通过与监控主机连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,模拟动力电池中的部分电池热失控起火,在动力电池包上预留孔洞,将电加热棒加上温控器后实现80℃到600℃的温度调节,电加热棒直径6mm,长度调整为100mm,伸入到电池包内部,加热某块电池单体,使锂电池热失控起火燃烧,开始计时,在电池包附近布置无线监控摄像头,辅助四个监控摄像头摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面和电池舱表面的温度传感器记录所在区域的温度变化,与温度传感器连接的温度无纸记录仪将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端,观测无线数据接收通讯终端上的浓度数据变化,记录从起火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃或车门玻璃后启动两个水枪开始灭火;
分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从起火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从起火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从点火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差;
c、标准火源引燃实验;
启动监控主机使四个监控摄像头可同时录像,通过与监控主机连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,模拟外来火源,将倒入200ml汽油的小油盘置于车辆发动机舱底部,点燃油盘,开始计时,车辆被引燃,四个监控摄像头摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面的温度传感器记录所在区域的温度变化,与温度传感器连接的温度无纸记录仪将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端,观测无线数据接收通讯终端上的浓度数据变化,记录从点火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃或车门玻璃后启动两个水枪开始灭火;
分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从起火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从起火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从点火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差;
d、前保险杠引燃实验;
启动监控主机使四个监控摄像头可同时录像,通过与监控主机连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,模拟外来火源,启动打火机开关,使火焰形成稳定燃烧状态,点燃前保险杠中间边沿位置,阻燃时间应该大于15s,15s以内被点燃的,判定为电动汽车阻火不合格,待点燃后,开始计时,四个监控摄像头(6)摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面的温度传感器记录所在区域的温度变化,与温度传感器连接的温度无纸记录仪将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端,观测无线数据接收通讯终端上的浓度数据变化,记录从点火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃或车门玻璃后启动两个水枪开始灭火;
分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从点火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从点火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从点火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差。
本发明的有益效果是:
搭建起国内第一个电动汽车整车火灾燃烧的实验平台,并建立了相应的燃烧实验方法,能够实时记录电动汽车的燃烧过程、蔓延特征,检测电动汽车燃烧过程中的温度、烟气浓度变化,通过完成整车燃烧实验,实现了电动汽车火灾危险性的评估,总结了电动汽车火灾的危险因素,为整车厂家和消防应急救援提供了可靠的技术依据,市场前景广阔。
在实验过程中,能实现灭火功能,保护了实验人员的安全。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种电动汽车燃烧实验平台,包括监控主机5、监控摄像头6、水枪7、温度无纸记录仪8、温度传感器9、无线数据接收通讯终端10、显示屏11、烟雾气体浓度检测传感器12,还包括主围挡1、侧围挡2、钢化玻璃幕墙3、操作台4。
主围挡1由长5.5米、高2米的铁丝网固定在支撑框架上,支撑框架底框设有四个滚轮构成。
侧围挡2由长3米、高2米的铁丝网固定在支撑框架上,支撑框架底框设有四个滚轮构成,滚轮能够方便主围挡1和侧围挡2的移动或固定,铁丝网网孔直径小于18mm。
在封闭房屋内设有操作台4,在操作台4上设有监控主机5、温度无纸记录仪8、无线数据接收通讯终端10和显示屏11。
在操作台4前面固定一块钢化玻璃幕墙3,钢化玻璃幕墙3方便实验人员观测,防止有***物伤到实验人员。
在钢化玻璃幕墙3前面间隔设置两个主围挡1,在两个主围挡1的两侧分别设置一个侧围挡2,两个主围挡1和两个侧围挡2构成长方形电动汽车实验区域。
在两个主围挡1和两个侧围挡2的交界处,分别安装一个监控摄像头6,每个监控摄像头6固定到各自的支撑杆上,监控摄像头6在支撑杆上能够调整高度位置,四个监控摄像头6分别与监控主机5连接,方便实验中对于同一时间点各个方位的记录。
在两个主围挡1上分别固定一个水枪7,两个水枪7分别与水系灭火器连接,可以实现喷水灭火。
数个温度传感器9分别设置在被实验的电动汽车发动机舱表面、电池舱内和驾驶室内,实现-40到1300度范围的温度传感。
数个烟雾气体浓度检测传感器12分别设置在被实验电动汽车驾驶室内,检测驾驶室内烟雾气体浓度变化。
数个温度传感器9分别与温度无纸记录仪8实现有线或无线连接,温度无纸记录仪8采集温度数据,温度无纸记录仪8带数字液晶显示屏,可翻屏显示温度数据,实时显示温度数据和曲线。
数个烟雾气体浓度检测传感器12分别与无线数据接收通讯终端10实现有线或无线连接,能实时实现烟雾气体浓度在线监测功能,能够检测驾驶室内烟雾气体浓度变化,无线数据接收通讯终端10带显示屏,可翻屏显示烟气浓度数据,实时显示烟雾气体浓度检测传感器浓度。
在封闭房屋内搭建实验平台,需要布置进风机14,保证燃烧过程中有充足的氧气补充,保证实验人员的安全,燃烧现场需要布置排风机15,保证燃烧产生的废气可以及时排空。
在实验平台附近要有污水排水沟,保证废水及时排放。
在封闭房屋内需要一辆叉车,以实现对于实验车辆的举升和移动。
一种电动汽车燃烧实验平台的实验方法,步骤如下:
将被实验的电动汽车13设置在两个主围挡1和两个侧围挡2构成的长方形电动汽车实验区域内,将数个温度传感器9分别设置在被实验的电动汽车发动机舱表面、电池舱内和驾驶室内,将数个烟雾气体浓度检测传感器12分别设置在被实验电动汽车驾驶室内,调整四个监控摄像头6在支撑杆上的高度及角度位置,方便实验中对于同一时间点各个方位的记录,调整两个水枪7的高度及角度位置,使两个水枪7喷水灭火范围能够覆盖被实验的电动汽车13,被实验的电动汽车13处于关闭或怠速状态,车窗均处于关闭状态,开始进入以下过程的实验。
a、电气短路故障引发的火灾实验;
启动监控主机5使四个监控摄像头6可同时录像,通过与监控主机5连接的显示器11可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,选择电动汽车13动力舱内蓄电池电源线、保险盒供电线路或电动机供电线中的其中之一线路,人为破坏其绝缘皮,使导线之间或是导线与搭铁件之间发生短路故障,短路能量将可燃物引燃后,开始计时,四个监控摄像头6摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面的温度传感器9记录所在区域的温度变化,与温度传感器9连接的温度无纸记录仪8将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器12实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端10,观测无线数据接收通讯终端10上的浓度数据变化,记录从起火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃后启动两个水枪7开始灭火。
分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从起火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从起火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从起火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差。
b、电池故障引发的火灾实验;
启动监控主机5使四个监控摄像头6可同时录像,通过与监控主机5连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,模拟动力电池中的部分电池热失控起火,在动力电池包上预留孔洞,将电加热棒加上温控器后实现80℃到600℃的温度调节,电加热棒直径6mm,长度可调一般为100mm,伸入到电池包内部,加热某块电池单体,使锂电池热失控起火燃烧,开始计时,在电池包附近布置无线监控摄像头,辅助四个监控摄像头6摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面和电池舱表面的温度传感器9记录所在区域的温度变化,与温度传感器9连接的温度无纸记录仪8将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器12实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端10,观测无线数据接收通讯终端10上的浓度数据变化,记录从起火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃或车门玻璃后启动两个水枪7开始灭火,分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从起火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从起火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从点火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差。
c、标准火源引燃实验;
启动监控主机5使四个监控摄像头6可同时录像,通过与监控主机5连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,模拟外来火源,将倒入200ml汽油的小油盘置于车辆发动机舱底部,点燃油盘,开始计时,车辆被引燃,四个监控摄像头6摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面的温度传感器9记录所在区域的温度变化,与温度传感器9连接的温度无纸记录仪8将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器12实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端10,观测无线数据接收通讯终端10上的浓度数据变化,记录从点火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃或车门玻璃后启动两个水枪7开始灭火,分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从起火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从起火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从点火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差。
d、前保险杠引燃实验;
启动监控主机5使四个监控摄像头6可同时录像,通过与监控主机5连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,模拟外来火源,启动打火机开关,使火焰形成稳定燃烧状态,点燃前保险杠中间边沿位置,阻燃时间应该大于15s,15s以内被点燃的,判定为电动汽车阻火不合格,待点燃后,开始计时,四个监控摄像头6摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面的温度传感器9记录所在区域的温度变化,与温度传感器9连接的温度无纸记录仪8将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器12实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端10,观测无线数据接收通讯终端10上的浓度数据变化,记录从点火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃或车门玻璃后启动两个水枪7开始灭火,分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从点火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从点火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从点火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差。
Claims (2)
1.一种电动汽车燃烧实验平台,包括主围挡(1)、侧围挡(2)、监控主机(5)、监控摄像头(6)、水枪(7)、温度无纸记录仪(8)、温度传感器(9)、无线数据接收通讯终端(10)、显示屏(11)、烟雾气体浓度检测传感器(12),其特征在于:还包括钢化玻璃幕墙(3)、操作台(4);
所述主围挡(1)由长5.5米、高2米的铁丝网固定在支撑框架上,支撑框架底框设有四个滚轮构成;
所述侧围挡(2)由长3米、高2米的铁丝网固定在支撑框架上,支撑框架底框设有四个滚轮构成,滚轮能够方便主围挡(1)和侧围挡(2)的移动或固定,铁丝网网孔直径小于18mm;
在封闭房屋内设有操作台(4),在操作台(4)上设有监控主机(5)、温度无纸记录仪(8)、无线数据接收通讯终端(10)和显示屏(11);
在操作台(4)前面固定一块钢化玻璃幕墙(3),钢化玻璃幕墙(3)方便实验人员观测,防止有***物伤到实验人员;
在钢化玻璃幕墙(3)前面间隔设置两个主围挡(1),在两个主围挡(1)的两侧分别设置一个侧围挡(2),两个主围挡(1)和两个侧围挡(2)构成长方形电动汽车实验区域;
在两个主围挡(1)和两个侧围挡(2)的交界处,分别安装一个监控摄像头(6),每个监控摄像头(6)固定到各自的支撑杆上,监控摄像头(6)在支撑杆上能够调整高度位置,四个监控摄像头(6)分别与监控主机(5)连接,监控主机(5)与显示屏(11)连接,可以实时显示摄录的画面,方便实验中对于同一时间点各个方位的记录,在两个主围挡(1)上分别固定一个水枪(7),两个水枪(7)分别与水系灭火器连接,实现喷水灭火;
在电动汽车动力电池包上预留孔洞,将电加热棒加上温控器后实现80℃到600℃的温度调节,电加热棒直径6mm,长度调整为100mm,伸入到电池包内部,在电池包附近布置无线监控摄像头,辅助四个监控摄像头(6)摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径;
数个温度传感器(9)分别设置在被实验的电动汽车发动机舱表面、电池舱内和驾驶室内,实现-40到1300度范围的温度传感;
数个烟雾气体浓度检测传感器(12)分别设置在被实验电动汽车驾驶室内,检测驾驶室内烟雾气体浓度变化;数个温度传感器(9)分别与温度无纸记录仪(8)实现有线或无线连接,温度无纸记录仪(8)采集温度数据,温度无纸记录仪(8)带数字液晶显示屏,可翻屏显示温度数据,实时显示温度数据和曲线;
数个烟雾气体浓度检测传感器(12)分别与无线数据接收通讯终端(10)实现有线或无线连接,能实时实现烟雾气体浓度在线监测功能,能够检测驾驶室内烟雾气体浓度变化,无线数据接收通讯终端(10)带显示屏,可翻屏显示烟气浓度数据,实时显示烟雾气体浓度检测传感器浓度。
2.一种采用权利要求1所述的电动汽车燃烧实验平台的实验方法,其特征在于,步骤如下:
将被实验的电动汽车(13)设置在两个主围挡(1)和两个侧围挡(2)构成的长方形电动汽车实验区域内,将数个温度传感器(9)分别设置在被实验的电动汽车发动机舱表面、电池舱内和驾驶室内,将数个烟雾气体浓度检测传感器(12)分别设置在被实验电动汽车驾驶室内,调整四个监控摄像头(6)在支撑杆上的高度及角度位置,方便实验中对于同一时间点各个方位的记录,调整两个水枪(7)的高度及角度位置,使两个水枪(7)喷水灭火范围能够覆盖被实验的电动汽车(13),被实验的电动汽车(13)处于关闭或怠速状态,车窗均处于关闭状态,开始进入以下过程的实验:
a、电气短路故障引发的火灾实验;
启动监控主机(5)使四个监控摄像头(6)可同时录像,通过与监控主机(5)连接的显示器(11)可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,选择电动汽车(13)动力舱内蓄电池电源线、保险盒供电线路或电动机供电线中的其中之一线路,人为破坏其绝缘皮,使导线之间或是导线与搭铁件之间发生短路故障,短路能量将可燃物引燃后,开始计时,四个监控摄像头(6)摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面的温度传感器(9)记录所在区域的温度变化,与温度传感器(9)连接的温度无纸记录仪(8)将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器(12)实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端(10),观测无线数据接收通讯终端(10)上的浓度数据变化,记录从起火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃后启动两个水枪(7)开始灭火;
分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从起火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从起火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从起火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差;
b、电池故障引发的火灾实验;
启动监控主机(5)使四个监控摄像头(6)可同时录像,通过与监控主机(5)连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,模拟动力电池中的部分电池热失控起火,在动力电池包上预留孔洞,将电加热棒加上温控器后实现80℃到600℃的温度调节,电加热棒直径6mm,长度调整为100mm,伸入到电池包内部,加热某块电池单体,使锂电池热失控起火燃烧,开始计时,在电池包附近布置无线监控摄像头,辅助四个监控摄像头(6)摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面和电池舱表面的温度传感器(9)记录所在区域的温度变化,与温度传感器(9)连接的温度无纸记录仪(8)将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器(12)实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端(10),观测无线数据接收通讯终端(10)上的浓度数据变化,记录从起火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃或车门玻璃后启动两个水枪(7)开始灭火;
分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从起火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从起火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从点火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差;
c、标准火源引燃实验;
启动监控主机(5)使四个监控摄像头(6)可同时录像,通过与监控主机(5)连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,模拟外来火源,将倒入200ml汽油的小油盘置于车辆发动机舱底部,点燃油盘,开始计时,车辆被引燃,四个监控摄像头(6)摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面的温度传感器(9)记录所在区域的温度变化,与温度传感器(9)连接的温度无纸记录仪(8)将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器(12)实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端(10),观测无线数据接收通讯终端(10)上的浓度数据变化,记录从点火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃或车门玻璃后启动两个水枪(7)开始灭火;
分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从起火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从起火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从点火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差;
d、前保险杠引燃实验;
启动监控主机(5)使四个监控摄像头(6)可同时录像,通过与监控主机(5)连接的显示器可以实时观察监测位于实验位置的车辆及起火现象,模拟外来火源,启动打火机开关,使火焰形成稳定燃烧状态,点燃前保险杠中间边沿位置,阻燃时间应该大于15s,15s以内被点燃的,判定为电动汽车阻火不合格,待点燃后,开始计时,四个监控摄像头(6)摄录火灾发生、发展的过程及火灾的蔓延途径,放置在发动机舱盖表面的温度传感器(9)记录所在区域的温度变化,与温度传感器(9)连接的温度无纸记录仪(8)将温度数据实时读取并存储,布置在驾驶室内的烟雾气体浓度检测传感器(12)实时检测驾驶室内的烟气浓度,读取烟雾气体浓度,将数据通过无线信号传输给无线数据接收通讯终端(10),观测无线数据接收通讯终端(10)上的浓度数据变化,记录从点火开始距烟雾气体浓度大于20PPM时的时间,待火焰烧破前风挡玻璃或车门玻璃后启动两个水枪(7)开始灭火;
分析记录的烟气和火焰进入到驾驶室内的时间,从点火开始,进入驾驶室内烟气的时间应大于五分钟,火焰进入驾驶室的时间应大于十五分钟,如果从点火开始到驾驶室内烟雾气体浓度值达到20PPM的时间小于五分钟或是从点火开始到火焰进入驾驶室的时间小于十五分钟,则汽车的密封和安全防火性能视为较差。
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