Тушение электромобилей с автономными источниками электроэнергии

План-конспект: Тушение электромобилей с автономными источниками электроэнергии

Презентация: Тушение электромобилей с автономными источниками электроэнергии

Понятие об электромобиле и их виды

Электромобиль – это автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от независимого источника электроэнергии (аккумуляторов, топливных элементов, конденсаторов и т.п.), а не двигателем внутреннего сгорания.

Важно! Троллейбусы и трамваи к данному виду транспорта не относятся, т.к. получают электрический ток от внешнего источника питания через двухпроводную контактную сеть с помощью штангового токоприёмника.

Интересный факт! Электромобили появились раньше, чем машины с двигателями внутреннего сгорания. Первые удачные эксперименты с транспортными средствами, приводимыми в движение за счет исключительно электрической энергии, провели еще в первой половине 19-го века. А в начале 20-го века электромобили получили широкое распространение, обходя по популярности бензиновые автомобили. К примеру, в период с 1900 по 1910 год более 40 % машин, которые ездили по дорогам США, имели электрические агрегаты.

Однако стремительное развитие нефтяной индустрии и усовершенствование двигателей внутреннего сгорания привело к долгому забвению электрокаров, слабыми местами которых был малый запас хода и сложный процесс подзарядки батарей. Интерес к экологически чистым машинам вернулся только 1970-е годы на фоне резкого скачка цен на топливо.

Существует три основных вида электромобилей: гибридные электромобили, гибридные электромобили с подзарядкой от электросети и электромобили с аккумулятором. Все три разновидности используют электричество для приведения в движение, но есть различия в том, как они работают, и в их соответствующих трансмиссиях и электрическом диапазоне. Ниже мы рассмотрим различные преимущества электромобилей и сравним их типы друг с другом.

Гибридные электромобили (HEV)

Гибридные электромобили сочетают в себе обычный двигатель внутреннего сгорания с электрической силовой установкой. Двигатель с целью повышения эффективности работы помогает двигателю, его основной целью является повышение экономии топлива. Гибриды не имеют возможности подключаться и перезаряжаться от сети, поэтому они используют свои двигатели сгорания и системы рекуперативного торможения для подзарядки аккумуляторных батарей силовых установок. Большинство гибридов не имеют возможности приводить в движение автомобиль только от аккумулятора.

Подключаемые гибридные электромобили (PHEV)

Самая большая разница между обычным гибридным автомобилем и подключаемым гибридным электромобилем заключается в том, что подключаемые модули имеют более крупные батареи и могут быть подключены для зарядки аккумуляторов. У них обычно есть более крупные электродвигатели, потому что PHEV больше работы

Аккумуляторные электромобили (BEV)

Аккумуляторные электромобили, или BEV, часто называют электромобилями. В отличие от HEV и PHEV, BEV полностью питаются от батарей с полностью электрической трансмиссией. Фактически, одно из преимуществ аккумуляторных электромобилей – их простота.

Большинство аккумуляторных электромобилей стандартно поставляются с зарядным уровнем № 1 на 120 В, которое может занять очень много времени для зарядки автомобиля. Это потому, что аккумуляторные электромобили имеют гораздо большие батареи, чем у гибридных электромобилей (HEV).

По состоянию на начало 2023 года на территории Российской Федерации было зарегистрировано 17 тысяч электромобилей. В Омске же количество электромобилей составляет около 700. Эксперты отмечают, что российские продажи электрокаров растут уже пятый год подряд – с 2017 года. При этом они прежде никогда не превышали отметку в 1 тыс. проданных машин.

Данные цифры говорят о том, что электромобили уже стали частью повседневной жизни людей, и также как остальной автотранспорт они попадают в ДТП и при их эксплуатации происходят нештатные ситуации, которые могут привести к возгоранию.

Специалисты, занимающиеся данной темой утверждают, что опасность литий-ионных аккумуляторов преувеличена, хотя в случае повреждения они склонны к саморазрушительной цепной реакции – тепловому разгону. Предрасположенность к пожарам и степень опасности электролита в литий-ионных аккумуляторах сопоставимы или даже меньше чем у бензина и дизельного топлива. В то же время технологии литий-ионных батарей всё ещё развиваются, и чем более увеличивается их емкость и мощность, тем больше риск их вывода из строя.

Судя по результатам краш-тестов, получить короткое замыкание при столкновении электромобиля с препятствием лоб в лоб достаточно трудно. Гораздо чаще в статистике сгоревших электромобилей появляются другие варианты: деталь от прицепа или боковые ограждения, пробивающие днище автомобиля во время движения, ДТП или просто нестандартный способ зарядки.

Потенциальные причины возгорания электромобилей

Можно выделить следующие потенциальные причины возгорания электромобилей:

На эту тему ▼

Причины возгораний Li-ion аккумуляторов

Как и чем их тушить

1. Экстремальные температуры, высокая влажность или конструкция батареи с дефектами.
2. Неполадки с зарядными станциями, кабелями.
3. ДТП или другие механические повреждения аккумулятора.
4. Неправильная технология тушения, после которой возможно повторное возгорание.
5. Поджог или другие внешние источники зажигания (в лесу или на сухостое, рядом с пылающими зданиями, машинами).

Что же происходит внутри литий-ионного аккумулятора, в котором случилось короткое замыкание? Анод (графит) и катод (оксиды переходных металлов плюс ионы лития), разделенные пористым полимерным сепаратором, взаимодействуют друг с другом. При низких температурах или слишком быстрой зарядке ионы лития не могут встроиться в кристалл анода и образуют «цепочки», разрушающие изоляционный слой между ними. При механическом повреждении аккумулятора реакция происходит еще быстрее.

Приемы и тактика тушения электромобилей

Также одним из способов тушения является полное погружение пострадавшего автомобиля в воду (например, в контейнер). Это охлаждает батарею снаружи. Кроме того, вода может попасть в батарею через отверстия в корпусе батареи, ускорить деградацию энергии и, в конце концов, погасить пожар. Если батарея остается в воде в течение достаточно длительного периода времени (несколько дней), отдельные элементы батареи разряжаются, и риск повторного возгорания снижается. Однако этот вариант связан с большими логистическими затратами. Следует использовать столько воды, сколько необходимо для полного погружения высоковольтной батареи. Требуется надлежащая утилизация воды для пожаротушения.

Например, в Дании имеется на вооружении специальный контейнер для тушения электромобиля.

Контейнер имеет сопла в полу и на стенах, которые можно использовать как для тушения пламени, так и для охлаждения аккумулятора, который чаще всего находится под автомобилем, чтобы препятствовать выделению тепла. Вода для форсунок обтекает контур, что значительно снижает потребление воды и упрощает сбор воды в дальнейшем и отправку ее на очистку, если она была загрязнена химическими веществами из батареи. Кроме того, в баллоне есть установки с инертным газом.