Batteridrift/elektriske maskiner

Brannbeskyttelse for elektriske og hybridkjøretøy Det pågår en global overgang til fornybare drivstoff og økende etterspørsel etter elektriske og hybridkjøretøy (EL-biler og HEV). Med flere elektriske kjøretøy i drift er det sannsynlig at deres involvering i brannhendelser vil øke.

De betydelige brannrisikoene knyttet til kjøretøy som drives av batterier og høyeffekt elektriske motorer/enheter er ikke allment forstått. For eksempel kan konsekvensene av en feilfungerende Li-ion batteri være alvorlige, potensielt resulterende i en termisk runaway-situasjon med rask brannspredning og varme, samt utslipp av giftige gasser, som utgjør en betydelig trussel for kjøretøyførere, passasjerer og miljøet der kjøretøyet opererer.

Brannrisikoer

Man kan argumentere for at brannrisikoene øker når man introduserer elektriske kjøretøy. For eksempel er en betydelig del av brannrisikoen i et tradisjonelt kjøretøy med forbrenningsmotor knyttet til kjøretøyets elektriske system.

Disse risikoene blir ytterligere forsterket i et elektrisk kjøretøy med flere elektriske komponenter, mer kabling og høyere strøm som går gjennom det elektriske systemet. I tillegg tilfører litium-ion-batteriet et helt nytt risikoelement til et elektrisk kjøretøy.

Det elektriske systemet i et elektrisk kjøretøy er mer omfattende og komplekst sammenlignet med et tradisjonelt kjøretøy. Dette øker potensialet for elektriske feil, som kan føre til overoppheting og potensielt utløse en brann. Når det gjelder litium-ion-batterier, er de kjent for deres energitetthet, men de kan også være utsatt for termisk løpskhet. Dette er en tilstand hvor batteriet blir overopphetet og kan forårsake en kjedereaksjon som fører til en intens og vanskelig å kontrollere brann.

Videre kan prosessen med å slukke en brann i et elektrisk kjøretøy være mer utfordrende enn i et kjøretøy med forbrenningsmotor. Branner som involverer litium-ion-batterier krever store mengder vann eller spesielle slukningsmidler for å bli effektivt slukket, og de kan også blusse opp igjen selv etter at de tilsynelatende er slukket.

Utfordringer med Li-Ion batterier

Risikoer med Li-ion-batterier Når Li-ion-batterier svikter på grunn av kortslutning, overoppladning, høye temperaturer, mekanisk skade og overoppheting, kan dette forårsake "thermal runaway". Denne reaksjonen oppstår når en temperatur som genereres inne i et batteri, overstiger mengden varme som avledes til omgivelsene. Dette blir selvoppholdende ettersom det skaper oksygen som mater brannen.

Siden både varmekilden og brenselet eksisterer inne i batteriet, kan disse brannene utvikle seg raskt. Frigjøringen av brennbare elektrolytter gjør brannslukking veldig vanskelig. I tillegg blir det avgitt mange giftige gasser, som hydrogenfluorid, som kan forårsake alvorlig skade på både hud og luftveier.

SAFE-EV

Gjennom flere internasjonale samarbeidsforskningsprosjekter, der det ble utført studier av brannrisikoer knyttet til litium-ion-batterier i kjøretøy, har Dafo Vehicle Fire Protection utviklet brannbeskyttelsessystemløsningen Safe EV™ som adresserer og reduserer disse risikoene effektivt og sikkert.

Slukkemiddelet Forrex™ er en del av den komplekse systemløsningen, som gir tilstrekkelig kjølekapasitet for å bremse brannutviklingen og tillate trygg evakuering av passasjerer.

Avhengig av beskyttelsesnivået som skal oppnås, kan det tidlige varslingssystemet Safe EV™ brukes utenfor batteripakkene eller som en integrert del. Løsningen kan begrenses til kun deteksjon uten anvendelse av slukking.

Safe-EV System

Det heldekkende flersonesystemet imøtekommer det presserende behovet for risikoreduksjon i EV- (elektriske kjøretøy) og HEV-kjøretøy (hybrid elektriske kjøretøy).

De viktigste risikoscenarioene er vanligvis delt inn i fire beskyttelsessoner for å dekke alle risikoområder i EV- eller HEV-kjøretøy. De ulike beskyttelsessonene er beskyttet på forskjellige måter ved hjelp av robuste deteksjons- og slukkesystemer – løsninger basert på væsker og gasser.

Sone 1 - Motorrom

Sone 2 - Elektriske farer

Sone 3 - Tradisjonelle farer

Sone 4 - Batterier

Systemet vil oppdage potensiell batterisvikt på det tidligst mulige stadiet og ta umiddelbar handling ved å kjøle ned med slukkemiddelet Forrex™. Dette vil effektivt stoppe eller forsinke en potensielt farlig situasjon uten at brannen utvikler seg videre.