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Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricos

GM Alternative Propulsion Center EuropeAdam Opel AG

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• Los presentes documentos se entienden como información complementaria a las hojasde rescate del Opel Ampera / Chevrolet Volt y Opel HydroGen4 / Chevrolet EquinoxFuelcell y han sido redactados para lograr una mejor comprensión de las condicionesparticulares de la intervención en vehículos eléctricos. Para obtener conocimientos másprofundos se recomienda asistir a cursos que se dedican a este temario.

• Estas informaciones complementarios y sin carácter obligatorio no reemplazan, enningún caso, una formación sólida en el Auxilio Técnico en Accidentes de Tráfico(reglamento alemán: TH-VU) y en la Lucha contra Incendios, según los reglamentoscorrespondientes. Ante todo se consideran como requisito los conocimientos básicos delAuxilio Técnico en Accidentes de Tráfico (TH-VU) y de la Lucha contra Incendios obtenidosen la formación de bomberos (reglamento alemán: FWDV 2/2), así como de otrosreglamentos de servicio(FWDV) vigentes para cuerpos de bomberos. Resulta ventajosauna formación suplementaria en el tema del Auxilio Técnico en Accidentes de Tráfico.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosObservaciones preliminares I

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• La presente presentación ha sido elaborada por el Departamento de PropulsiónAlternativa de la compañía Adam Opel AG con la colaboración del Cuerpo deBomberos de la empresa Adam Opel AG, fábrica de Rüsselsheim.

• Las recomendaciones dadas en esta presentación tienen como objetivo primario elcumplimiento del objetivo de la intervención de las fuerzas de rescate, es decir, elsalvamento de vidas humanas y la lucha contra incendios, y no representan reglasgenerales de procedimiento en vehículos de propulsión eléctrica.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosObservaciones preliminares II

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• BEV = Battery Electric Vehicle = vehículo eléctrico de batería

– p.ej. Opel RAK-e, Opel MeRegio, Mitsubishi i-MiEV, Peugeot iOn, Daimler Clase A E-Cell

• E-REV = Extended-Range Electric Vehicle =Vehículo de propulsión eléctrica con autonomía extendida

p.ej. Opel Ampera, Chevrolet Volt

• FCEV = Fuel Cell Electric Vehicle = Vehículo eléctrico con pila de combustibles

p.ej. Opel HydroGen4, Chevrolet Equinox Fuel Cell, Daimler Clase B F-Cell

• HEV = Hybrid Electric Vehicle = Vehículos híbridos

p.ej. Toyota Prius, Mercedes S400, Honda Insight, BMW 7active hybrid, div. Lexus

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosDefiniciones I

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Electrificación de vehículos

Petróleo y biocombustible

Electricidad e hidrógeno

Autonomíaextendida

(E-REV)

Mecánico con apoyoeléctrico

Eléctrico conapoyo mecánico

Completamenteeléctrico

Propulsión a electrificación creciente

Eléctrico porbatería(BEV)

Pila decombustible

(FCEV)

HíbridoPlug-in(PHEV)

Híbridocompleto

MildHybrid

Stop &Start

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Cambio de paradigmas:Los vehículos del futuro son propulsados eléctricamente

Opel Ampera(E-REV)

Opel HydroGen4(FCEV)

Opel RAK e(BEV)

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• Término “baja tensión”: tensiones eléctricas de hasta 1.000 voltios

• Término “alta tensión” : tensiones eléctricas mayores de 1.000 voltios

• Tensiones usuales en vehículos : 12 V (coche) o 24 V (camión)

• Automóviles eléctricos :

– de hasta 650 V máx. (según el fabricante)

– 400 V máx. Opel / GM actuales

– Conectores normados permiten hasta 850 V

• En la construcción de automóviles se usa el término “alto voltaje” para elsistema eléctrico de propulsión.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosDefiniciones II

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• Vehículos eléctricos tienen regularmente dos sistemas eléctricos

– Sistema de 12 V para todos los consumidores eléctricos usuales(aire, airbag, aparatos ... sistemas de ABS y ESP, radio, ...)

Sistema de alto voltaje para la propulsión (de hasta 650 V en función delfabricante)

• Por lo general, ambos sistemas están enlazados por un sistema electrónicode potencia(carga del sistema de 12 V desde el sistema de alto voltaje)

• Cada sistema tiene, por lo general, su propio acumulador de energía(batería de 12 V, batería de alto voltaje)

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosCaracterísticas constructivas (comunes para todos los fabricantes)

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PropulsiónElectrónica y

distribución depotencia

Acumulador deenergía

HVIL

sistema de 12V

incl. vigilancia del aislamiento

HVIL = High Voltage Interlock Loop

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosPrincipio de la arquitectura eléctrica de un BEV

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Generador

PropulsiónElectrónica y

distribución depotencia

Acumulador deenergía

HVIL

sistema de 12 V

Motor decombustión

incl. vigilancia del aislamiento

HVIL = High Voltage Interlock Loop

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosPrincipio de la arquitectura eléctrica de un E-REV

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Pila decombustible

PropulsiónElectrónica y

distribución depotencia

Acumulador deenergía

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosPrincipio de la arquitectura eléctrica de un FCEV

HVIL

sistema de 12 V

incl. vigilancia del aislamiento

HVIL = High Voltage Interlock Loop

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• Los vehículos eléctricos tienen siempre un acumulador de energía, sistemaselectrónicas de potencia y una máquina eléctrica para la propulsión y larecuperación de energía

• Para la generación de energía puede ser instalado adicionalmente un motor decombustión con una máquina eléctrica como generador (E-REV) o un sistema depilas de combustión (FCEV).

• Dispositivos de seguridad activos y pasivos se encargan de la vigilancia de lossistemas eléctricos.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosResumen de los principios de la arquitectura de vehículos eléctricos

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• Los contactos de conmutación de la batería sonactivados a través del sistema de control electrónico

• La apertura de los contactos es activada, aparte depoder ser desconectado por el usuario, también encaso de activación de airbags, interrupción de losHVIL (High Voltage Interlock Loop- Circuito debloqueo de alto voltaje) o al interrumpir laalimentación de 12 V.

• La desconexión manual de servicio (MSD-ManualService Disconnect) tiene, aparte de los contactos decarga y un fusible de alto amperaje, tambiéncontactos de control de HVIL.

• Debido a su ubicación, la batería de alto voltaje delAmpera es de la clase de protección IP 76.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosEsquema de principio de la batería de alto voltaje del Opel Ampera

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Unidad motor/generador Batería de litio-ion

Propulsión eléctrica Interfase de carga

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosCaracterísticas constructivas I

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• Los componentes relevantes para la seguridad se encuentran ubicados, en lamayoría de los casos, en zonas protegidas contra choques.

Batería de alto voltajeElectrónica de potencia de alto voltaje

• Cables de alto voltaje de color naranja (color aún no normado por ISO!!)

• En sistemas de alto voltaje, los cables de avance y retorno están instaladosde forma separada (véase sistema de 12 V: “+” – cable,“-“ = tierra al chasis del vehículo)

• En la mayoría de los casos se marcan los componentes de alto voltaje conetiquetas:

• Los vehículos de GM/Opel están marcado adicionalmentecon etiquetas de señalización para socorristas:

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosCaracterísticas constructivas II

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• Los sistema de alto voltaje de los vehículos de GM/Opel disponen de instalacionesde vigilancia internas que en caso de fallos desconectan el sistema o informan alchofer sobre fallos existentes.

HVIL (High Voltage Interlock Loop)

– Vigilancia del aislamiento (Ampera: indicación del fallo; HydroGen4:desconexión)

• Sistemas autónomas para la descarga del sistema de alto voltaje en caso de unfallo o accidente

• Se puede casi descartar un peligro para los pasajeros y transeúntes.

• La activación de los airbags causada por un accidente o la detección de un vuelcodel vehículo provocan una desactivación inmediata del sistema de alto voltaje.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosCaracterísticas constructivas III

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• De la batería o el sistema de alto voltaje no constituyen un peligro directo (p.ej.,golpe de corriente) para las fuerzas de rescate que se encuentran en el agua!– Trasfondo físico: La corta distancia entre los polos determina el flujo primario de la

corriente.• Todos los componentes de alto voltaje que no están instalados en el interior del

vehículo son de clases de protección mayores (GM/Opel: mín. IP67)• Al sumergirse la batería completa existe, en función de la duración y la

profundidad, la posibilidad de una reacción de electrólisis– Puede generarse oxihidrógeno, cuya intensidad varía en función de la conductividad del

medio (agua dulce, agua salada).La duración de la electrólisis depende del nivel de carga y el contenido de sal y puede serde pocas horas (agua del mar con alto contenido de sal) hasta unos pocos día (agua dulce).

• Los Departamentos de Desarrollo participantes estiman muy pequeño el peligropor oxihidrógeno, si el rescate se efectúa a tiempo.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosEscenario: “ Vehículo sumergido en agua”

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• En lo fundamental, el procedimiento no difiere significativamente en comparación convehículos “normales”:– asegurar el vehículo contra desplazamiento– estabilizar y desactivar el vehículo

• Poner fuera de servicio el sistema de alto voltaje (caída de la carga en función delfabricante dentro de pocos segundos hasta pocos minutos; GM/Opel: dentro de pocossegundos)

• Desconectar la alimentación del sistema de 12 V (desactivación de los sistema deretención)

• Medio auxiliar: Hoja de rescate• Asegurar los medios de protección contra incendios (agua, espuma, polvo)

• La puesta fuera de servicio del sistema de alto voltaje se refiere a los componentes fuera dela batería de alto voltaje; la batería de alto voltaje como tal mantiene su energía!

• Para GM/Opel rige: Al activarse un airbag o detectarse un vuelco, se desconectaautomáticamente el sistema de alto voltaje.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosReglas de auxilio en caso de accidentes (generalidades)

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• Se prohíbe cortes en baterías de alto voltaje!• Evitar cortes en cables de alto voltaje• Evitar cortes en los demás componentes de alto voltaje (sistema electrónico de

potencia)• Al derramarse electrolito (por lo general en forma del gel) o agentes refrigerantes

debe usarse el EPI extendido (protector de cara, gafa protectora, guantesprotectora contra productos químicos)

• Los electrolitos derramados se recogen con aglomerantes convencionales.• Las baterías de alto voltaje pueden mantener una alta energía (hasta unos kWh)

en función del nivel de carga que tienen, aún con el sistema de alto voltaje fuerade servicio!(igual que un tanque de combustible de un vehículo accidentado)

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosReglas de auxilio en caso de accidentes (sistema y batería de alto voltaje)

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• Por los materiales usados (p.ej. litio en la técnica de litio-iones) surge siempre denuevo el mito del peligro de un incendio de metal ligero.

• En baterías de litio-ion no se usa litio puro o aleaciones de litio, sino uniones delitio.

• La proporción de litio en peso es de aprox. 1 %• Opel Ampera:

Contenido de litio 1,5 kg– con un peso total de la batería de 198 kg– o peso de las células de 112 kg

• Debido a la “química de células” y el bajo contenido de litio comparado con elpeso de la batería se puede descartar un incendio de metal ligero.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosMito: Incendio de batería = Incendio de metal ligero?

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• Equipo autónomo de protección respiratoria• Debido a la existencia de energía eléctrica se aplican en la lucha contra incendios

las distancias según DIN VDE 0132.• Las distancias estipuladas en la DIN VDE 0132 rigen para lanzas CM en caso de

tensiones de hasta 1000 V.• Para el uso de lanzas de incendio de chorro variable se aplica lo estipulado en las

reglas para el manejo de éstas en plantas eléctricas.• Medio y procedimiento de extinción: agua a chorro niebla• La extinción de incendios en vehículos eléctricos o en baterías de alto voltaje

no requiere aditivos especiales.• Tras un incendio debe enfriarse la batería de alto voltaje mediante chorro niebla de

agua, de ser posible (acceso limitado, ya que en la mayoría de los casos seencuentra montado en el fondo del vehículo).

Observ.: Se recomienda la lucha contra incendios aplicando lo estipulado en la DIN VDE 0132, ya que porrazones técnicas de seguridad ello cubre tanto el manejo del coche, como también el estado durante la cargade la batería de alto voltaje desde la red pública.

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosReglas de intervención – Lucha contra incendios

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• No existen diferencias fundamentales entre las intervenciones en vehículos conpropulsión eléctrica e intervenciones en los vehículos “normales”.

Deben aplicarse los procedimientos usuales• Estabilizar y desconectar el sistema

(Ayuda: Hoja de rescate)

Los nuevos aspectos son:• En algunos casos es necesario poner fuera de servicio la batería de alto voltaje.• Prohibido cortar la batería de alto voltaje• Evitar cortes en cables y componentes de alto voltaje• Como agentes extintores debe preferirse el chorro niebla de agua para el

sistema eléctrico y espuma para neumáticos y partes plásticas• De ser posible enfriar la batería con chorro niebla de agua

(demanda elevada de agua contra incendios)

Intervenciones de cuerpos de bomberosen vehículos eléctricosResumen

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Hojas de rescate

http://www.opel-rescuecard.com

Opel/ VX Hojas de rescate:http://www.youtube.com/watch ?v=_k7jo8zRM1Q

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