DB37_T 4097-2020 商用车用质子交换膜燃料电池堆耐久性测评方法.pdf
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1、 ICS 27.070 F 19 DB37 山东省地方标准 DB37/T 40972020 商用车用质子交换膜燃料电池堆耐久性 测评方法 Test&evaluation method for durability of proton exchange membrane fuel cell stack for commercial vehicles 2020-08-31 发布 2020-10-01 实施 山东省市场监督管理局 发 布 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 测试用仪器设备要求.1 5 测试条件.2 6 测试方法.2 7 耐久性评价.4 8
2、 测试报告.4 附录 A(规范性附录)燃料电池堆耐久性测试组合工况表.6 前 言 本标准按照GB/T 1.12009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。本标准起草单位:潍柴动力股份有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、潍柴(潍坊)新能源科技有限公司、山东国创燃料电池技术创新中心有限公司。本标准主要起草人:郗富强、王钦普、王志新、郭婷、张妍懿、朱晓春、程明岩、巩建坡、刘晓辉、王晓菲、朱洪超、王志浩、杜红。本标准为首次发布。商用车用质子交换膜燃料电池堆耐久性测评方法 1 范围 本标准规定了质子交换膜燃料电池堆耐久性测试的术语和定义、测试用仪器设备要求、测试条件、测试
3、方法、耐久性评价及测试报告。本标准适用于最大设计总质量大于3 500 kg商用车所搭载的质子交换膜燃料电池堆。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 20042.1 质子交换膜燃料电池 第1部分:术语 GB/Z 27753 质子交换膜燃料电池膜电极工况适应性测试方法 GB/T 362882018 燃料电池电动汽车 燃料电池堆安全要求 GB/T 37244 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气 GB/T 38146.2 中国汽车行驶工况 第2部分:重型
4、商用车辆 3 术语和定义 GB/T 20042.1、GB/Z 27753界定的术语和定义适用于本文件。3.1 基准电流工况 reference current condition 在燃料电池堆耐久性测评中以某特定电流为基准的工况。4 测试用仪器设备要求 测试设备采用燃料电池堆测试台架,应能按照程序自动测量。测试台架使用的主要测试仪表及其准确度按照表1要求。表1 测试台架使用的主要测量装置及其准确度要求 名称 准确度 湿度计 相对湿度不低于3.0%温度计 不低于1.0 压力传感器 不低于1.0 kPa 燃料质量流量计 不低于0.8%FS(满量程)表 1 测试台架使用的主要测量装置及其准确度要求(
5、续)名称 准确度 空气质量流量计 不低于0.8%FS 电压传感器 不低于0.1%FS 电流传感器 不低于0.1%FS 5 测试条件 5.1 测试对象 测试对象应为单一燃料电池堆或多个燃料电池堆的组合体。测试对象在测试设备上安装前应满足制造厂规定的基本性能、气密性和绝缘要求,且外观无损伤。5.2 测试环境 本标准的测试环境条件为:海拔:1 000 m;温度:25 5;测试用燃料:纯度 99.97%以上的氢气,并满足 GB/T 37244 的规定。5.3 测试终止条件 燃料电池堆耐久性测试终止条件包括:燃料电池堆不能稳定运行;某节燃料电池电压低于 0.3 V(水淹情况除外);燃料电池堆额定电流下平
6、均单片电压衰减20%;试验过程中燃料电池堆空气侧排气中氢气的体积浓度高于 0.5%;燃料电池堆气密性不满足制造厂指定的要求(每 20 次循环测试后,按制造厂指定的方法进行气密性测试);不满足 GB/T 362882018 中 6.3 规定的电安全要求。6 测试方法 6.1 燃料电池堆活化 按照制造厂规定的方法对燃料电池堆进行热机和活化,应达到制造厂指定的活化标准后,进行下一步测试。6.2 额定电流测试 按照制造厂规定的方法对燃料电池堆进行加载,加载到额定电流后持续稳定运行60 min,记录燃料电池堆的额定电流为I1。6.3 极化曲线测试 在燃料电池堆工作范围内均匀选择至少8个工况点,按照制造厂
7、规定的加载方法加载到预先确定的工况点,在每个工况点至少持续稳定运行5 min;按照制造厂规定的减载方法从预先确定的工况点减载到OCV,在每个工况点至少持续稳定运行5 min。测试中燃料电池堆进气温度、进气湿度、进气压力、进气化学计量比、冷却液温度及压力等参数由制造厂指定。分别对每个工况点在加载和减载过程中的平均单片电压做平均值,记录燃料电池堆的平均单片电压、功率和电流等数据,绘制“平均单片电压-电流”极化曲线图和“功率-电流”曲线图。6.4 基准电流测试 燃料电池堆的基准电流为I2、I3、I4,分别对应的平均单片电压由制造厂指定或选取0.70 V、0.75 V、0.85 V。根据“平均单片电压
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