《汽车解救:电动汽车及其充电站》

由马特·斯特劳德

随着燃料价格的上涨,我们许多人都在寻找一种更清洁、更高效的交通方式。我们都希望尽可能长时间地远离加油站。多年来,新车的选择一直在出现,包括混合动力车例如,超高效汽油或柴油、替代燃料和电动汽车。在本文中,我们将探讨电动汽车充电站还有一些潜在的风险与这种汽车电源有关。

电动汽车(电动汽车)比氢等其他新技术更有优势,因为输电的基础设施(电网)已经到位。没有必要开发新型的加油站,也没有必要在高速公路上运输氢气或其他危险气体。利用现有电网安装充电站很容易,而且已经在你附近的许多地方发生了。

电动汽车自19世纪末就已经出现了,但电动汽车的现代时代始于20世纪90年代初。当时,汽车制造商正努力达到加州制定的排放标准。在因诉讼而放松了排放规定之后,汽车制造商停止了电动汽车的开发,直到最近汽油价格的上涨再次刺激了消费者对电动汽车的需求。

下面的统计数字代表了在本出版物发布时,美国环境保护署(EPA)对目前生产的电动汽车的起始价格和估计范围。目前的税收优惠政策使2012款车型的购买价格降低了7500美元。

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日产Leaf: 73英里的行驶距离

起价35,200美元

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特斯拉跑车:244英里的续航里程

目前在北美已经售罄。可能2014模型

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特斯拉Model S: 160/230/300英里(视车型而定)

起价49900美元

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三菱I-MiEV: 62英里射程

起价29125美元

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福特福克斯EV:续航里程76英里

起价39200美元

电动汽车改变了我们对交通的看法。电动汽车在必须充电之前只能走这么远。由于电动汽车的行驶范围有限,它们主要用于计划好的短途旅行,如上下班通勤。消费者普遍担心的是所谓的“里程焦虑”。因此,电动汽车车主需要知道在哪里充电。有一个应用程序可以解决这个问题!可以在智能手机上查看充电站的位置、当前充电状态和充满电的时间。

早在20世纪90年代,美国汽车工程师协会(SAE)的标准J1773就已经出现了早期的充电站。该充电站使用了桨叶式感应充电连接器,用于通用EV1、丰田RAV4、福特Ranger EV和雪佛兰S10 EV。这种充电器被称为MagneCharge 220V感应式充电插头。它有小型和大型桨叶设计。其中一些仍在使用,用于那些目前仍在路上行驶的老式电动汽车,最常见的是第一代丰田RAV4。

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MagneCharge J1773

目前的充电站连接已经通过SAE标准J1772-2009进行了标准化。该标准包括插座和连接器内的连接引脚位置、布线类型和软件通信协议,以允许相同的设备用于所有类型的车辆,无论制造商如何。这些连接器由5个引脚组成,包括3个用于电力传输的大引脚,通常被称为“热”、“中性”和“接地”。另外两个较小的引脚用于与车辆通信,以建立充电需求,并在从车辆中取出之前按下充电连接器上的释放按钮时提供中断电流流的信号。充电站对接地进行持续监测,以确保电路电气良好。

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j1772 - 2009连接器

目前在美国有三种工作站类型。

1级:

模式1—交流110V(只要有插座就可以插上电源)

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这种类型的慢充电可能需要10个小时或更多的时间来补充耗尽的电池。因为你可以插入任何你想要的地方,没有专门的充电电路,你更有可能跳闸断路器。由于在哪里插上电源的可能性是无穷无尽的,因此家用线路可能无法满足这项任务的要求。SAE的16A充电限制可能会成为一个问题,因为其他设备可能会同时使用该电路。

模式2 ac 120 v(插入车库的专用电路)

这种类型的充电器需要一个专用的20A断路器的插座用于给车辆充电或电缆内置电路保护。一些汽车制造商使用车载充电器进行这种连接,以调节电流。

2级:

交流240 v(家用充电站)

这种类型的充电站可以在4到6小时内为一辆汽车充电。它需要一个30A, 240V的电路和专业安装的家庭充电单元。该充电站具有充电控制和电路保护功能,可防止电路过载。下图是一个典型的家庭安装。

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大多数电动汽车司机计划在家充电。家庭充电站可以在需求较低的时候(如午夜和清晨)利用较低的电费。电站可以根据整个电网的电力需求和车辆下次使用的预期时间来计划何时给车辆充电。根据你开车的距离,我们的一个学生报告说,实际充电的成本大约是每月20美元(除非你在邻居家里充电)。这比学生每月花在汽油上的钱要少得多。

商业版的二级充电站正变得越来越普遍。下面这张照片拍摄于当地一家为顾客提供免费就医服务的药店。

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3级:

480V交流商用三相专用变压器转换成直流500V(离加油站最近的地方)

快速充电站可以将充电次数减少到1小时以内,但不提供满充状态(80%)。电池无法在如此快的速度下充满电。就像给自给式呼吸器气缸快速充电一样,快速充电的电池由于热量积聚而不能达到充满状态。第3级充电站的安装更加庞大和昂贵,因此只能在商业水平上使用。需要注意的是,并不是所有的车辆都兼容3级充电站。目前,日产Leaf和特斯拉Model S都有3级充电连接器可供选择。

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日产Leaf 3级充电连接器(左侧)

下图是位于华盛顿州韦纳奇市的西海岸绿色高速公路的一个3级车站。这条“电动高速公路”的建立是为了让电动汽车充电和远距离驾驶更容易。这个充电站网络沿着美国西海岸的I-5高速公路走廊,从墨西哥边境一直延伸到加拿大。

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要查看西海岸绿色高速公路上的充电站列表,请点击以下链接:http://evsolutions.avinc.com/services/subscriber_network/

所有超过1级/ 1模式的充电站都需要符合国家电气规范(NEC)的电气安装许可。NEC的标准适用于充电站连接的地方,但不适用于充电站本身。

现在,我们已经确定了充电站的类型,让我们来检查潜在危险的类型。

自动关机期间驾车离开事件

汽车被设计成在插电时防止“点火”。因此,在插上电源的情况下开车离开充电站是不可能的。

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典型的燃油软管断裂(丰田普锐斯)

Car-versus-charging站碰撞:

地下的充电站安装杆如果被损坏,可能会被通电。它也能激活飞船。这与其他任何车辆碰撞电子设备没有什么不同。作为第一反应者,您的目标是找出充电站的所有权和电源的关闭点的位置。取决于你当地的公用事业公司,公用事业只负责点的仪表安装。仪表后的所有组件都被认为是用户安装。每次安装都需要安装断路器面板。找出断路器在哪里,谁拥有它们,以及如何在电表关闭它们。关闭点可以是内部结构,地下室(如果是1980年以前的房子),等等。进入关闭点可能需要强行进入。

电动汽车用户正在使用智能手机应用程序查找商业车站的位置。你可以用同样的方法在它们成为问题之前找到它们,并侦察它们是否断电。与所有者/企业联系,了解断电访问的必要条件。如果电线杆是一个问题,(在仪表之前)你可以叫公用事业关闭。可能有必要关闭电网。对待它就像对待其他公用事业公司一样。系统设备设计有安全措施;你要担心的是充电站的供电中断。

充电时汽车起火(家庭充电站)

充电系统连接器的设计是为了熔化并从车辆上脱落(类似于烧烤丙烷罐的塑料连接熔化并密封丙烷罐)。把这种情况当作普通的房屋火灾,考虑到公用事业。

插电时汽车着火(商业应用):

如果可能,找到公用事业关闭。妥善处理车辆火灾。

破坏公共接驳站:

在车辆插入电源之前,充电站电线是不带电的。如果电线被当地的铜“回收者”偷走,那么裸露的电线将会断电。

感应充电(磁场感应电池充电)正在开发中,它将消除安全隐患,如破坏/盗窃铜线和可能与空间站碰撞。插头和充电电缆也不会磨损。然而,感应充电可能与接近电场有关。这种充电方式目前还没有投入生产。

正如我们所展示的,电动汽车充电站所带来的风险并不比其他电动设备更大。一旦对交通和电网的结合有了一定程度的了解,就可以使用现有的程序来减少在应对电动汽车充电站事故时可能遇到的危险。消防队员应该了解他们所在区域的情况,并在事故反应之前找出如何关闭电源。

马特·斯特劳德马特·斯特劳德他在丰田汽车公司工作了23年,是丰田认证的高级诊断技师和ASE认证的高级诊断技师,还有10年的混合动力汽车认证技术.马特已经完成了多个解脱课程,给他一个强大的知识基础上的火灾战术和术语。因为来自中国的大量需求消防服务,麦特成立机动式技术2007年以教书为目标消防队员/EMS人员如何安全管理混合动力和新技术车辆事故。

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