氧氣傳感器在純電大巴電池倉火災(zāi)氮氣滅火中的技術(shù)方案

純電大巴采用了先進(jìn)的電池技術(shù)和電機技術(shù)，電池組采用磷酸鐵鋰電池技術(shù)，具有高能量密度、長壽命、低自放電率等特點，能夠滿足長時間行駛的需求。電機方面，采用了自主研發(fā)的永磁同步電機技術(shù)，具有高效、低噪音等特點，能夠提供強勁的動力輸出。因此與傳統(tǒng)燃油大巴相比，純電大巴的運營成本更低，能夠節(jié)省大量的燃料費用和維修費用。此外，由于采用了先進(jìn)的電池技術(shù)和電機技術(shù)，能夠保證長時間的正常運行，且具有較高的經(jīng)濟性和可靠性和環(huán)保、安全等優(yōu)點。

值得注意的是電動大巴雖有如此多的優(yōu)點，但是電池倉的安全性，不容小視。下面我們看看容易引起電池的爆炸起火的原因和如何預(yù)防鋰電池起火保證電池的安全環(huán)境。

一、容易引起電池的爆炸起火的原因

電池的爆炸起火是由于電池內(nèi)部的活性物質(zhì)及電解液組分之間發(fā)生化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱與氣體所致。電解液的溶劑為有機碳酸酯類化合物，它們具有高活性，極易燃燒。處于充電態(tài)的電池正極材料為強氧化性化合物，同時處于充電態(tài)的負(fù)極材料為強還原性化合物。在濫用情況下，如過充、過熱和短路等，高氧化性正極材料穩(wěn)定性通常較差，易釋放出氧氣，而碳酸酯極易與氧氣反應(yīng)，放出大量的熱和氣體；產(chǎn)生的熱量會進(jìn)一步加速正極的分解，產(chǎn)生更多的氧氣，促進(jìn)更多放熱反應(yīng)的進(jìn)行；同時強還原性的負(fù)極的活潑性接近金屬鋰，與氧接觸會立即燃燒并引燃電解液、隔膜等。

其次鋰電池起火的原因鋰電池起火的原因主要包括物理損壞、過熱和過充電。物理損壞可能來自于運輸過程中的摔打或使用過程中的意外碰撞。過熱可能是由于電池內(nèi)部短路、過度放電或環(huán)境溫度過高引起的。過充電則可能是因為超過了電池的充電限制。

二、如何預(yù)防鋰電池起火保證電池的安全環(huán)境。

為避免電池暴露在過高或過低的溫度中，避免過度摔打和碰撞。正確的充電方式。確保只在制造商推薦的充電器上進(jìn)行充電，避免過度充電。定期維護。定期檢查電池的狀態(tài)，確保電池沒有物理損傷。也可以采用電池倉內(nèi)如果發(fā)生火災(zāi)需要通入氮氣隔絕空氣。

氮氣滅火的機制基于其惰性質(zhì)。在封閉空間中，通過增加氮氣濃度，可以降低空氣中的氧氣比例，從而抑制火勢。氮氣不支持燃燒，而是通過排擠、稀釋氧氣，防止火焰的進(jìn)一步蔓延。這種機制特別適用于需要避免水損和化學(xué)污染的場合，如電氣設(shè)施、數(shù)據(jù)中心、檔案庫和藝術(shù)品保護區(qū)。在這個時候就要監(jiān)控這個輸送N2的管道內(nèi)的N2含量。如果這個管道泄漏 那么一定就會有空氣進(jìn)來O2濃度值就會上升。還有如果車載制氮機出現(xiàn)故障 管道內(nèi)的O2濃度也會升高。這樣使用的氧氣探頭就可以監(jiān)控這兩個問題。針對于這個檢測，這種車載環(huán)境溫度一定會超過40度所以排除了電化學(xué)的氧氣探頭。所以我把考慮的點放在光學(xué)和氧化鋯上。

熒光氧傳感器基于熒光遇到氧分子猝滅原理，氧氣吸收光線中藍(lán)色部分的光譜。氧氣會使特殊釕化合物激發(fā)出的熒光產(chǎn)生猝滅效應(yīng)，以致發(fā)出的光的光強發(fā)生變化，熒光強度變化時間跟氧氣濃度有關(guān)。英國SST 熒光氧氣傳感器 (O2傳感器) - LOX-02-S直接測量氧偏壓，并且內(nèi)置了氣壓傳感器測量環(huán)境大氣壓，幾乎不受海拔影響，也可以由此計算出氧濃度值。除此，該產(chǎn)品只提供檢測模塊，可以輸出RS232TTL電平，需要的話還可以與評估板LOX-EVB搭配進(jìn)行RS485通信，極其方便設(shè)計者成功設(shè)計出各種檢測氧氣的儀器和設(shè)備，比如安裝在高原旅店的室內(nèi)配合高原制氧機一起使用等。

氧化鋯氧氣傳感器是利用穩(wěn)定的二氧化鋯陶瓷，在650℃以上的環(huán)境中氧離子導(dǎo)電特性而設(shè)計的，在一定溫度下，陶瓷兩側(cè)形成不同的氧分壓（既氧濃度）時，二氧化鋯陶瓷內(nèi)部產(chǎn)生一系列的反應(yīng)和氧離子的遷移。然后二氧化鋯兩側(cè)的引出電極，可以測到穩(wěn)定信號，也就是氧電勢。特點就是需要加熱并保持恒溫，穩(wěn)定性好，校準(zhǔn)周期長，壽命也比較長。由于氧化鋯屬于加熱型，并且需要保證溫度700°恒溫，所以氧化鋯主要應(yīng)用在煙氣排放領(lǐng)域，爐子等高溫環(huán)境中的氧氣檢測，做成儀器體積比電化學(xué)的要大些。工采網(wǎng)提供的極限電流型氧化鋯氧氣傳感器 - SO-E2-250工作溫度高達(dá)350℃，對溫度的依賴性小，測量范圍廣10 ppm~96%氧氣，在多數(shù)情況下只需進(jìn)行一次“單點校準(zhǔn)”。

審核編輯 黃宇