DB31車用氫燃料電池系統運行安全技術規范Operationalsafetytechnicalspecificatio2024-11-29發布I 1 13術語和定義 1 14.1物理環境 1 14.3燃料成分和供應方式 1 24.5運行條件 2 25.1電氣安全 25.2機械安全 25.3外殼防護等級 35.4氫安全 3 36.1通則 46.2試驗氣體 46.3測量準確度 6.4工作模式和工作點 4 56.6機械安全測試 5 56.8氫安全測試 5本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由上海市經濟和信息化委員會提出并組織實施。本文件由上海市新能源汽車及應用標準化技術委員會歸口。本文件起草單位：上海重塑能源科技有限公司、上海機動車檢測認證技術研究中心有限公司、同濟大學、上海市汽車零部件行業協會、上海智能新能源汽車科創功能平臺有限公司、上海國際汽車城數據中心、上海氫晨新能源科技有限公司、國家汽車零部件再制造產品質量檢驗檢測中心、上海韻量新能源科技有限公司、小氫汽車(上海)有限公司、上海捷氫科技股份有限公司。本文件主要起草人：高雷、王佳元、裴馮來、張曉丹、繆文泉、董夢成、侯永平、樊澤芳、魏青龍、鐘鳴薈、朱榮杰、麥建明、李昕、邸志崗、陳瑋山、吳樂林、劉赟、陳久坤、翟雙、胡哲、林琦、陳沛、李濤、云曉明、王美燕。1本文件規定了車用氫燃料電池系統(下文簡稱“燃料電池系統”)的運行環境與條件、運行安全下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適GB/T2423.4—2008電工電子產品環境試驗第2部分：試驗方法試驗Db:交變濕熱(12h+12h循環)GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)GB/T24554—2022燃料電池發動機性能試驗方法GB/T37244質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣GB38031—2020電動汽車用動力蓄電池安全要求燃料電池系統應能在所匹配的在用車輛要求的電氣條件下正常運行且滿足5.1的要求。燃料電池系統應在法規所規定的燃料成分極限和所匹配的在用車輛給定供應方式下(例如高壓氫氣)正常運行。a)燃料質量應符合GB/T37244的要求。24.4冷卻條件燃料電池系統應在所匹配的在用車輛給定的冷卻介質與供應方式下，保證安全運行，并正常發揮燃料電池系統應判斷所有防護裝置均已正常工作時，才能接受外部啟動指燃料電池系統啟動后，應始終監測系統及零件狀態，使其始終滿足安全運行條件。在此過程中，a)緊急關機：當系統通過持續監控確認發生了會引起直接人身傷害的故障(內部故障或外部請求)時，并且普通的保護措施和正常關機已經不滿足降低安全風險操作時，應執行同時切斷b)正常關機：當外部控制或者內部故障觸發關機請求，系統可以由內部控制回路進行的可控關燃料電池系統應按照6.5.1的要求進行測試，正負極的對地絕緣電阻應不低于100Q/V。車輛每燃料電池系統的高壓電氣連接應包含安全互鎖接口并能提供相應的診斷信息，發生高壓安全互鎖3燃料電池系統按6.7的方法進行試驗，應滿足GB38031—2020中8.2.1的要求，且滿足燃料電池系統應具備必要的外部緊急故障(如碰撞)信號接口，應在收到外部緊急故障信號后，燃料電池系統按6.8的方法進行浸水試驗，其等級應滿足GB/T4208的IPX7要求。a)在燃料電池系統內部可能產生氫氣積聚的區域，不應使用任何可能產生電火花的電氣設備，b)通過搭接、接地或選擇合適的材料等方式，消除潛在的氫氣泄漏或者積聚區域可能存在的非按照6.9.1進行氣密性測試，結果應不低于初始壓力的85%。燃料電池系統應具備防止氫氣積聚的裝置或者結構。車輛每運行5000km后，應對該若燃料電池系統已經上電并啟動運行，且通風稀釋裝置已經開啟，則應全程監控框體內部氫氣濃度，并保證框體內部的氫氣濃度始終低于2.0%±1.0%。燃料電池系統應按6.9.2的方法進行氫氣排放測試。當燃料電池系統已經上電并啟動運行，則燃料電池系統的尾排氫濃度在任意連續3s內的平均氫氣濃度應不超過4%,且瞬時氫氣濃度不超過8%。應按照6.9.3的方法進行測試，燃料電池系統可能產生氫氣積聚的區域應安裝氫氣濃度傳感器，a)當氫氣濃度超過2.0%±1.0%時，系統應發出提示報警信號；b)當氫氣濃度超過3.0%±1.0%時，系統應執行自動關機并切斷供氫的操作。燃料電池系統也可自定義并使用其它報警閾值，但是自定義的報警信號和切斷供氫請求閾值不應系統應具備對氫氣濃度傳感器進行線路質量診斷的功能，在發生線路中斷事件時，可以上報故障，46.1通則燃料電池系統應先通過GB/T24554測試后方可開展下述試驗驗證；在6.5～6.9試驗前，燃料測量參數、單位和準確度應符合表1要求。電壓V±0.3%FSD或±1%rdg電流A±0.3%FSD或±1%rdg±2%rdg或±2dgtK時間S一燃料電池系統在各項試驗中的工作模式應符合表2要求。系統連接到線束及管路，低壓供電使能并喚醒系統控系統連接到線束及管路，低壓供電使能并喚醒系統控制器，高壓使能，供氣管路就緒且壓力處于工作范圍內系統按照試驗規定的要求及工況流程進行啟動、運行、關機等正常操作燃料電池系統在各項試驗中的低壓供電工作點應符合表3要求。低壓供電工作點系統的標準低壓供電點；對于12V產品，該電壓為12V;對于24V產品系統的正常低壓供電范圍下限；對于12V產品，該電壓為9V;對于24V產品系統的正常低壓供電范圍上限；對于12V產品，該電壓為16V;對于24V產品，該電壓燃料電池系統在各項試驗中的供氫壓力點應符合表4的要求。5供氫壓力點系統的標準供氫壓力點按照GB/T24554—2022中8.9進行測試。工作模式2.1,工作點為(Unom-LV,Pnom-H)。通過斷開系統上的高壓互鎖接口，系統應進入相應的安全狀態，且滿足5.1.2中的要求。按照工作模式2.2、工作點為(Unom-LV,Pnom-H)、GB38031-2020中8.2.1的規定進行振動試驗，燃料電池系統在試驗過程中平均功率應大于等于50%PE。試驗過程中允許被測燃料電池系統通過保護或關機等操作進入相應的安全狀態。試驗后應將樣品在實驗室標準環境下靜置2h。按照工作模式為2.2,工作點為(Unom-LV,Pnom-H)。通過外部給系統發送緊急故障停機請求。若外部緊急故障信號需要通過通信接口發給系統，則應測試驗證通信故障下的安全響應機制。按照工作模式2.2,工作點為(Unom-LV,Pnom-H)。通過斷開系統和外部的總線通信，或通過外部設備系統上若存在多個外部緊急故障停機請求接口，則應逐個進行測試，并記錄每個信號接口對應的按照GB/T4208要求進行試驗。按照GB/T24554-2022中8.8進行測試。在工作模式2.1和2.2下，應全程監控燃料電池系統尾排氫排放濃度，氫氣濃度應滿足5.5.4中的要求。測量點應考慮整車排氣布置，且應距離排氣口外100mm,并在排氣口幾何中心延長線上，采樣頻率不低于5Hz。6工作模式為2.1,工作點為(Unom-LV,Pnom-H)。按照氫氣濃度報警及安全響應閾值，使用預先配比濃度的氫氣/氮氣混合氣體，在系統各個氫氣濃度傳感器正下方小于10mm處釋放氣體。系統應進