燃料电池电动汽车车载供氢系统气体置换技术规范.docx

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1、ICS27.070CCSK82B44方标准DB44/TXXXX-202X燃料电池电动汽车车载供氢系统气体置换技术规范TechnicalSpecifationsforgassubstitutionofonboardhydrogensupplysystemoffuelcellelectricvehicles（报批稿）（完成时间：2024-1-26）202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施广东省市场监督管理局发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本要求24I安全要求2气密性检测条件241气体置换条件25气密性检测241技术要求2）检测仪器3检测方法36气体置换31技术要

2、求3A）置换设备4A1置换方法47报告4附录A（资料性）装车前/后车载供氢系统气密性检测报告5附录B（资料性）车载供氢系统气体置换报告6参考文献7本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广东省市场监督管理局（省人民政府特种设备安全监督管理部门）提出、归口，并组织实施。本文件起草单位:广州能源检测研究院、广东省特种设备检测研究院、广州汽车集团股份有限公司、佛山环境与能源研究院、佛山市绿色发展创新研究院、广东省技术经济研究发展中心。本文件主要起草人：黄阔、张圆明

3、、夏莉、江姗姗、黄允生、张璐、鲍虎、黄嘉瑜、卢其伦、王子缘、陈思远、艾斌、陈思源、蔡仕荆、邓伟麒。燃料电池电动汽车车载供氢系统气体置换技术规范1范围本文件规定了燃料电池电动汽车车载供氢系统气体置换的术语和定义、基本要求、气密性检测、气体置换过程和报告。本文件适用于贮存介质为压缩氢气、公称工作压力不超过70MPa、工作温度不低于-40C且不高于85C的储氢气瓶及其附件组成的燃料电池电动汽车车载供氢系统。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文

4、件。GB/T13979质谱检漏仪GB/T26990燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件GB/T34872质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求GB/T36176真空技术氮质谱真空检漏方法GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气3术语和定义GB/T26990、GB/T34872和GB/T37244界定的以及下列术语和定义适用于本文件。41车载供氢系统OnboardhydrogensuppIysystem安装在燃料电池电动汽车上，从加氢口至减压阀，与氢气的加注、储存、输送、供给和控制有关的装置。气密性检测gastightnessdetection为用于检验车载供氢系统（3.1）是否有泄漏现象的

5、试验。气体置换gassubstitution用置换气体给系统增压,保留一段时间后再排出气体，以此将原气体含量降低到技术标准要求以内。涂液法soapbubbletest在系统及各零部件连接部位上涂以检验液，以检查气密性的试验方法。aS保压时间holduptime封闭系统上下游，在某一温度范围内、特定压力下保持的时间。A1安全要求4.1.1 置换前应对供氢系统做气密性检测；未做气密性检测的供氢系统，不应进行置换。4.1.2 系统内漏检测应包括放空口、快插出口、泄荷阀出口，减压阀呼吸口等部位。4.1.3 不应在系统管路内有工作压力时拆卸任何管件、接头。4.1.4 置换过程充气后，上电打开瓶阀，确认每

6、个瓶阀均有动作后，等待10s左右再缓慢打开手动放空阀放空。4.1.5 1.5放空完成后，出现个别气瓶与其它气瓶的温度明显不同时，应排查原因及排除故障。4.1.6排放管路应为波纹金属软管，长度应距离车身5m以外，出口远离火源或高温的器件（如在车顶，则需高于车顶1m以上）oAZ气密性检测条件4.2.1检测过程中大气压力应不低于91kPa,温度在5C35C之间，相对湿度应小于95%场地应保持干燥。4.2.2检测人员应经过相关专业培训。4.2.3检测应在禁烟禁火的通风场所进行。4.2.4装车前检测应在专用检测区域内进行，区域与检测人员隔离。4.2.5装车后检测应确认已进行过出厂气密性检测。41气体置换

7、条件4.3.1气体置换应在空旷、通风和光线良好、无任何火源及其他安全隐患、整洁干燥的场所进行。不得在雷雨等恶劣天气下进行置换；尽量减少夜间进行置换操作。4.3.2置换前应确定系统内气体种类及压力，不得对不明气体进行置换；置换过程应可靠接地。4. 3.3操作人员应经过相关专业培训并持有气瓶充装作业人员证书。置换过程应穿戴绝缘防护装备如绝缘鞋、绝缘手套等，不得佩戴可能造成短路的物品并于操作前消除静电。5气密性检测R1技术要求4.1.1 装车前4.1.1.1 先按5.3中的涂液法检测。涂液法检测合格后再采用氮质谱检漏仪进行检测。检测应同时符合5.1.1.2和5.1.1.3的要求均合格方可判定为合格。

8、5. 1.1.2涂液法检测，3min内检测区域不应产生可见气泡或者泡沫；氮质谱检漏仪检测，最小可检漏率应不大于l105Pam3so5.1.1.3系统压力保持稳定（排除温度因素影响），系统压力6min内下降不超过0.2机排除温度因素影响可按式（1）将现有压力转换为15C下标准压力：式中：p系统15下标准压力，MPa；t一一系统当前温度，C；p,系统当前压力，MPao5.1.2装车后按5.3中采用氮质谱检漏仪进行检测。检测过程中，最小可检漏率应不大于lXl(5pam3/s,系统压力保持稳定(排除温度因素影响)，系统压力6min内下降不超过0.2%,方可判定为合格。83检测仪器氮质谱检漏仪，其最小可

9、检漏率或仪器灵敏度优于1X109Pa-mVsoE4检测方法5. 3.1涂液法检测是在1.05倍1.1倍额定工作压力下，采用中性发泡液对储氢容器、焊接处、法兰、垫片、阀门及连接处检测，3min内所有检测点不能产生可见气泡或者泡沫。6. 3.2氮质谱检漏仪检测是按照GB/T34872中要求，对储氢容器、焊接处、法兰、垫片、阀门及连接处使用氮质谱检漏仪检测，其试验介质使用氮气体积浓度10%或以上的氨氮混合气。氮质谱检漏仪操作按照GB/T13979GB/T36176要求。35MPa车载供氢系统和70MPa车载供氢系统检测分别如下：a) 35MPa车载供氢系统，通过增压设备，首先将系统压力加至2MPa,

10、保压5min；然后加压至5MPa,保压3min；随后阶梯式增压，每增加5MPa后保压3min,直至加压至35MPa后保压3min；最后继续增压至43.8MPa,保压5min。在整个增压过程中，每达到一个压力点都需使用氮质谱检漏仪检测待检查部位，每个检查部位检测持续时间不少于10Sob) 70MPa车载供氢系统，通过增压设备，首先将系统压力加至2MPa,保压5min；其次加压至5MPa,保压3Inin；再次加至10MPa,保压3min；随后阶梯式增压，每增加10MPa后保压3min,直至加压至70MPa后保压3min；最后继续增压至87.5MPa,保压5min。在整个增压过程中，每达到一个压力点

11、都需使用氮质谱检漏仪检测待检查部位，每个检查部位检测持续时间不少于10So6气体置换A1技术要求根据6.3中要求的操作方法进行车载供氢系统气体置换，气体置换可进行一次或多次，置换后系统内氢气纯度和杂质浓度应满足GB/T37244要求。气体置换次数和置换后气体浓度计算方法如式(2)-(4)所示。第一次置换后容器内原气体体积分数按式(2)计算：x1=x0+(l-)y0(2)假设每次置换充放气终止压力相同，置换n次后容器内原气体体积分数按式(3)计算：马=n-%+l-野瓦置换n次后容器内置换用气体浓度按式(4)计算：c=(l-xn)100%(4)式中：X0一一容器内原气体初始体积分数;x1容器置换1

12、次后原气体体积分数；y0一一置换用气体中原气体体积分数；Po容器内初始气体压力（绝对压力）按式（1）转换为15C下标准压力，MPa；Pl置换充气终止时，容器内气体压力（绝对压力）按式（1）转换为15C下标准压力，MPa；P2一一置换放气终止时，容器内气体压力（绝对压力）按式（1）转换为15C下标准压力，MPa；xn容器置换n次后原气体体积分数；c置换几次后容器内置换用气体浓度。A置换设备置换设备包括车载供氢系统输入气体增压设备及数据采集系统,增压设备压力仪表最大允许误差应不大于0.05MPaoA1置换方法在置换操作前，将车载供氢系统与燃料电池系统之间的连接切断。将车载供氢系统压力泄放至0.1M

13、Pa-O.2MPa,使用置换用气体将系统升压至要求压力。重复上述步骤数次直到符合6.1的要求，具体次数按照6.1中计算方法确定。7报告71燃料电池电动汽车车载供氢系统的气密性检测和气体置换报告至少应包含以下信息：a）车载供氢系统型号参数及制造商名称；b）检测/置换过程参数；c）检测/置换结论及其他需注明的信息；d）检测/置换单位和人员。79报告格式可参照附录A和附录B。附录A(资料性)装车前/后车载供氢系统气密性检测报告装车前/后车载供氢系统气密性检测报告如表A.1所示。表AJ装车前/后车载供氢系统气密性检测报告制造商名称：车载供氢系统编号：制造时间：年月检测时间：年月日依据标准：检测参数公称

14、工作压力(MPa)试验介质检测设备量程单次增压压力(MPa)试验环境温度CC)检测设备精度保压压力(MPa)保压时间(min)检测设备有效日期检测结果供氧系统漏率(Pam7s)最大压降(MPa)涂液法(合格/不合格)实际压力试验曲线检测结论检测单位检测人员附录B（资料性）车载供氧系统气体置换报告车载供氢系统气体置换报告如表B.1所示。表B.1车载供氢系统气体置换报告制造商名称：车载供氢系统编号：制造时间：年月置换时间：年月日依据标准：公称工作压力（MPa）原介质更换介质置换设备量程、精度等级置换设备有效日期置换参数起始压力（MPa）充装后压力（MPa）放气后压力（MPa）置换次数置换结果置换单位操作人员参考文献1 GB/T3634.1氢气第1部分:工业氢2 GB/T3634.2氢气第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢3 GB/T4844纯氮、高纯氮和超纯氮4 GB4962氢气使用安全技术规程5 GB/T6285气体中微量氧的测定电化学法6 GB/T12604.7无损检测术语泄漏检测7 GB/T20042.1质子交换膜燃料电池第1部分：术语8 GB/T24499氢气、氢能与氢能系统术语9 GB/T24548燃料电池电动汽车术语10 GB/T24549燃料电池电动汽车安全要求11 GB/T28816燃料电池术语12 GB/Z