DB37-T 4097-2020 商用車用質(zhì)子交換膜燃料電池堆耐久性測(cè)評(píng)方法

ICS27.070F19

DB37山 東 省 地 方 標(biāo) 準(zhǔn)DB37/T4097—2020Test&evaluationmethodfordurabilityofprotonexchangemembranefuelcellstackforcommercialvehicles2020Test&evaluationmethodfordurabilityofprotonexchangemembranefuelcellstackforcommercialvehicles2020083120201001山東省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布目 次前言 II112范引文件 13語(yǔ)定義 14試儀設(shè)要求 15試件 26試法 27久評(píng)價(jià) 48試告 4附錄A（范附）燃料池耐性試合工表 6前 言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由山東省工業(yè)和信息化廳提出、歸口并組織實(shí)施。（本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。商用車用質(zhì)子交換膜燃料電池堆耐久性測(cè)評(píng)方法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了質(zhì)子交換膜燃料電池堆耐久性測(cè)試的術(shù)語(yǔ)和定義、測(cè)試用儀器設(shè)備要求、測(cè)試條件、測(cè)試方法、耐久性評(píng)價(jià)及測(cè)試報(bào)告。3500kgGB/T20042.1質(zhì)子交換膜燃料電池第1部分：術(shù)語(yǔ)GB/Z27753質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極工況適應(yīng)性測(cè)試方法GB/T36288—2018燃料電池電動(dòng)汽車燃料電池堆安全要求GB/T37244質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣GB/T38146.2中國(guó)汽車行駛工況第2部分：重型商用車輛3術(shù)語(yǔ)和定義3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T20042.1、GB/Z27753界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1基準(zhǔn)電流工況referencecurrentcondition在燃料電池堆耐久性測(cè)評(píng)中以某特定電流為基準(zhǔn)的工況。4測(cè)試用儀器設(shè)備要求確度按照表1要求。表1測(cè)試臺(tái)架使用的主要測(cè)量裝置及其準(zhǔn)確度要求名稱準(zhǔn)確度濕度計(jì)相對(duì)濕度不低于±3.0%溫度計(jì)不低于±1.0℃壓力傳感器不低于±1.0kPa燃料質(zhì)量流量計(jì)不低于±0.8%FS（滿量程）表1測(cè)試臺(tái)架使用的主要測(cè)量裝置及其準(zhǔn)確度要求（續(xù)）名稱準(zhǔn)確度空氣質(zhì)量流量計(jì)不低于±0.8%FS電壓傳感器不低于±0.1%FS電流傳感器不低于±0.1%FS本標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試環(huán)境條件為：——海拔：＜1000——溫度：25℃±5——測(cè)試用燃料：純度99.97%以上的氫氣，并滿足GB/T37244的規(guī)定。燃料電池堆耐久性測(cè)試終止條件包括：——燃料電池堆不能穩(wěn)定運(yùn)行；0.3V（）；——燃料電池堆額定電流下平均單片電壓衰減≥20%；——試驗(yàn)過(guò)程中燃料電池堆空氣側(cè)排氣中氫氣的體積濃度高于0.5%；20）；——不滿足GB/T36288—2018中6.3規(guī)定的電安全要求。60I1在燃料電池堆工作范圍內(nèi)均勻選擇至少8個(gè)工況點(diǎn)，按照制造廠規(guī)定的加載方法加載到預(yù)先確定的工況點(diǎn)，在每個(gè)工況點(diǎn)至少持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行5min；按照制造廠規(guī)定的減載方法從預(yù)先確定的工況點(diǎn)減載到5min分別對(duì)每個(gè)工況點(diǎn)在加載和減載過(guò)程中的平均單片電壓做平均值，記錄燃料電池堆的平均單片電壓、功率和電流等數(shù)據(jù)，繪制“平均單片電壓-電流”極化曲線圖和“功率-電流”曲線圖。I2I30.700.75、0.85I2、I3、I4按照GB/T38146.29.5101組合工況按照基準(zhǔn)電流分為四個(gè)工況：33I1≥45min；29I2≥15min；25I3≥15min；I4I4≥10min圖1燃料電池堆耐久性測(cè)試組合工況按照組合工況進(jìn)行一次測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，繪制“功率-時(shí)間”曲線圖，通過(guò)積分求平均值的方法得到組合工況測(cè)試過(guò)程中的平均功率。從“功率-電流”曲線圖上得到平均功率對(duì)應(yīng)的平均電流I。0.5h200記錄每個(gè)循環(huán)測(cè)試過(guò)程中的電流、電壓、功率和時(shí)間。I120sVN-1，NV0循環(huán)測(cè)試次數(shù)完成后，以平均單片電壓VN-1見(jiàn)圖2圖2平均單片電壓-運(yùn)行時(shí)間圖7耐久性評(píng)價(jià)組合工況循環(huán)測(cè)試下，燃料電池堆初始電壓V0衰減15%～20%的預(yù)期運(yùn)行時(shí)間范圍t：式中：V0——燃料電池堆初始電壓，單位為伏（V）；ν（V/h），t（h）8測(cè)試報(bào)告標(biāo)題頁(yè)標(biāo)題頁(yè)應(yīng)包含下列各項(xiàng)內(nèi)容：——試驗(yàn)執(zhí)行單位；——試驗(yàn)日期和時(shí)間；——燃料電池堆標(biāo)識(shí)和制造廠名稱。報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包含下列各項(xiàng)信息：——試驗(yàn)?zāi)康?；——試?yàn)儀器和設(shè)備；——燃料電池堆產(chǎn)品信息；——“平均單片電壓-電流”極化曲線圖和“功率-電流”曲線圖；——額定電流和各基準(zhǔn)電流；——“平均單片電壓-運(yùn)行時(shí)間”圖；——燃料電池堆初始電壓和平均單片電壓變化率；——在確定的工況譜下燃料電池堆的預(yù)期運(yùn)行時(shí)間范圍。——“平均單片電壓-運(yùn)行時(shí)間”圖；——燃料電池堆初始電壓和平均單片電壓變化率；——在確定的工況譜下燃料電池堆的預(yù)期運(yùn)行時(shí)間范圍。附錄A（規(guī)范性附錄）燃料電池堆耐久性測(cè)試組合工況表燃料電池堆耐久性測(cè)試組合工況表見(jiàn)表A.1。表A.1燃料電池堆耐久性測(cè)試組合工況表序號(hào)時(shí)間s電流A序號(hào)時(shí)間s電流A序號(hào)時(shí)間s電流A100×I228202300.81×I155317270×I42140.78×I229210260.81×I156317374.71×I4331130.78×I230210391×I357320014.71×I4431171×I231233101×I358320110×I4544141×I232233120.84×I359321760×I4644320×I233240980.84×I360321822.86×I4745990×I234241070×I361332812.86×I4846150.86×I235242720×I362332851×I4962060.86×I236242851.2×I363340231×I41062091×I237259851.2×I364340241.43×I41173421×I238259980×I365340421.43×I41273450.86×I239261630×I366340430×I41398920.86×I240261741×I367342000×I41498980.72×I141277151×I315107690.72×I142277170.84×I316107900×I143297190.84×I317109560×I144297246.52×I418109800.81×I145306116.52×I419120680.81×I146306250×I420120720.93×I147307900×I42113181