DB37-T 4098-2020 质子交换膜燃料电池发动机安全性技术要求

ICS27.070F19

DB37山 东 省 地 方 标 准DB37/T4098—2020Safetytechnicalrequirementsforprotonexchangemembranefuelcellengine2020Safetytechnicalrequirementsforprotonexchangemembranefuelcellengine2020083120201001山东省市场监督管理局发布目 次前言 II112范引文件 13语定义 14般求 25全求 26验法 3前 言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由山东省工业和信息化厅提出、归口并组织实施。本标准为首次发布。燃料电池发动机边界燃料电池散热系统含燃料电池发动机边界燃料电池散热系统含热水、 热理系统电扇或试 含泵加器等台架散热器和通讯线束 氢源 氢处理系统含瓶减阀等 高压供电燃料电池模块通风装置等控制系统 排气系统含消音器等负载电子负载或DC/DCBOP冷系统 变空气源含空滤等 低压供电质子交换膜燃料电池发动机安全性技术要求范围（GB/T2423.4—20082（12h＋12h循环GB/T2423.18—2012环境试验第2Kb（GB/T4208外壳防护等级（IPGB/T15089机动车辆及挂车分类GB/T24548燃料电池电动汽车术语GB/T24549燃料电池电动汽车安全要求GB/T24554燃料电池发动机性能试验方法3术语和定义GB/T24548燃料电池电动汽车术语GB/T24549燃料电池电动汽车安全要求GB/T24554燃料电池发动机性能试验方法3术语和定义GB/T20042.1、GB/T24548和GB/T24549界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1燃料电池发动机fuelcellengine图1燃料电池发动机框图3.2标称工作压力nominalworkingpressure同时满足燃料电池发动机可安全连续运行的内部氢气路、空气路和水路的最大压力。3.3主动放电activedischarge燃料电池发动机停机过程中，通过内部泄放电阻或DC/DC变换器将燃料电池模块残留电荷快速泄放的过程。燃料电池发动机应满足以下要求：——燃料电池发动机已按设计和工艺文件装配完整，加注冷却液、通氢气后即可工作；——燃料电池发动机应满足出厂时的外形结构和基本参数；——燃料电池发动机应具备安全保障系统。本标准所提到的室温是指25℃±2℃。测量参数、单位和准确度要求见表1。表1测量参数、单位和准确度要求5安全要求本标准所提到的室温是指25℃±2℃。测量参数、单位和准确度要求见表1。表1测量参数、单位和准确度要求5安全要求5.1通用安全要求燃料电池发动机按照6.1项进行气密性试验，外漏气密性试验（流量法）相对浓度值应不超过25%LFL（）25%LFL测量参数单位准确度电流A±0.5%FSa电压V±0.5%FS时间s≤0.1压力kPa±0.5%FS绝缘电阻kΩ≤1.5%FS温度℃±1电导率μS/cm±1.5%FS流量mL/min±1.0%FSaFS：满量程。6.2100Ω/V6.33s，6.4300mmIP67IP566.55.15.2.16.65.15.2.16.75.15.2.16.85.15.2.1气密性2h6.1.2外漏气密性（流量法）试验方法（%），示意图见图2，直至三路压力达到燃料电池发动机的标称工作压力P（单位为kPa）P30F1（1））气体泄漏值FO：FOF11000100%..................................(1)2式中：FO——外漏气密性试验（流量法）相对浓度值；F1——实测气体流量值，单位为毫升每分（mL/min）；F2——实测燃料电池发动机箱体通风空气流量最小值，单位为升每分（L/min）。氢气处理系统热管理系统空气处理系统氢气路空气路水路氢气处理系统热管理系统空气处理系统流量计，读数F1

燃料电池模块排氢阀关空气路排燃料电池模块排氢阀关空气路排气口封闭水路出水口封闭氦氮混合气水路氦氮混合气图2外漏气密性试验（流量法）示意图6.1.3氢-空内窜气密性（流量法）试验方法（1050kPa5030F3FH：FH

100% (2)1000F4空气路进气口封闭空气处理系统空气路进气口封闭空气处理系统式中：式中：FH——氢-空内窜气密性（流量法）相对浓度值；F3——实测气体流量值，单位为毫升每分（mL/min）；F4——燃料电池发动机工作时最小进气流量值，单位为升每分（L/min）。氦氮混合气氢气路氢气处理系统排氢阀关闭 气路水路进水口封闭流量计，读数F3水路热管理系统水路出水口封闭图3外漏气密性试验（流量法）示意图绝缘电阻试验条件5μS/cm1）试验方法按照GB/T24554进行稳态特性试验，记录试验过程中最小绝缘电阻值R1。按公式（3）计算燃料电池发动机绝缘电阻值RF：式中：

R1000 (3)F URF（Ω/V）；R1（kΩ）；U——理论电压值，单位为伏（V），选取原则见表2。表2理论电压值选取原则序号UMAV理论电压值UV1UMAX25002250UM≤101000如果DC/DC变换器参与燃料电池发动机主动放电过程，应将燃料电池发动机和DC/DC变换器共同进行如果DC/DC变换器参与燃料电池发动机主动放电过程，应将燃料电池发动机和DC/DC变换器共同进行试验。6.3.2试验方法V防水防尘试验按照GB/T4208进行。盐雾盐雾试验按照GB/T2423.18—2012中6.1项严酷等级（5）进行，试验后分别进行6.1项气密性试验和6.2项绝缘电阻试验。6.16.2湿热循环试验按照GB/T2423.4—2008中严酷程度为高温55℃进行，试验共进行6个循环，试验后分别进行6.1项气密性试验和6.2项绝缘电阻试验。6.7温度冲击341026.16.2表3温度冲击试验循环工况序号温度℃运行时间min累计时长min温度变化率1250002-40606013℃/12min3-4012018004256024013℃/12min560302707℃/5min6601203900725304207℃/5min图4燃料电池发动机温度冲击试验循环工况示意图按照GB/T15089类和xy6.16.2项绝M3xyz3g2g5g6ms，每个方向的正负方向各进行6MMN3xN3xyz5g3g8g6ms，每个方向的正负方向各进行6次。相邻两次冲击的5NN随机振动（每个方向考核12ha）频率Hzz轴功率谱密度PSDg2/Hzy轴功率谱密度PSDg2/Hzx轴功率谱密度PSDg2/Hz50.0080.0050.005100.0250.020.00615—0.02—400.0250.00010.006600.0005——1000.00050.0001—2000.000010.000010.00001RMSz轴y轴x轴0.990.49/r