《燃料電池電動摩托車和燃料電池電動輕便摩托車 整車氫安全要求》

ICS

43.1CCS

40

團體標準

T/CSAExxx－20xx

燃料電池電動摩托車和燃料電池電動輕便

摩托車整車氫安全要求

Fuelcellelectricmotorcyclesandfuelcellelectricmopeds

—Vehicle摩托車摩托車hydrogensafetyrequirements

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的該標準所涉必要專利信息連同支持性文件一并附上。

DraftingguidelinesforcommercialgradesstandardofChinesemedicinalmaterials

20xx-xx-xx發(fā)布20xx-xx-xx實施

中國汽車工程學會發(fā)布

T/CSAExxx—20xx

燃料電池電動摩托車和燃料電池電動輕便摩托車整車氫安全要求

1范圍

本文件規(guī)定了燃料電池電動摩托車和燃料電池電動輕便摩托車（除特殊說明外，以下簡稱“燃料電

池電動摩托車”）氫安全相關的一般要求、系統(tǒng)安全要求和整車安全要求以及試驗方法。

本文件適用于使用公稱工作壓力不大于70MPa的壓縮氣態(tài)儲氫瓶的燃料電池電動摩托車和使用固態(tài)

儲氫裝置的燃料電池電動摩托車。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)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）適用于本

文件。

GB/T5359.1摩托車和輕便摩托車術語第1部分：車輛類型

GB24155電動摩托車和電動輕便摩托車安全要求

GB/T24548燃料電池電動汽車術語

GB/T24549燃料電池電動汽車安全要求

GB/T26779燃料電池電動汽車加氫口

GB/T26990燃料電池電動汽車車載氫系統(tǒng)技術條件

GB/T34544小型燃料電池車用低壓儲氫裝置安全試驗方法

GB/T35544車用壓縮氫氣鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶

GB/T42612車用壓縮氫氣塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶

3術語和定義

GB/T5359.1、GB/T24548、GB/T24549和GB/T26990-2011界定的以及下列術語和定義適用于本文

件。

3.1

燃料電池fuelcell

將外部供應的燃料和氧化劑中的化學能通過電化學反應直接轉(zhuǎn)化為電能、熱能和其他反應產(chǎn)物的發(fā)

電裝置。

3.2

固態(tài)儲氫裝置Solidstatehydrogenstoragedevice

外殼材料為合金或金屬材料，內(nèi)置可逆吸收和釋放氫的固態(tài)金屬或合金的氫儲存裝置。

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3.3

車載氫系統(tǒng)on-boardhydrogensystem

燃料電池電動摩托車上，從氫氣加注口（若有）/儲氫裝置至燃料電池與供氫管路連接點，與氫氣

加注（若有）、儲存、輸送、供給和控制有關的裝置。

3.4

主關斷閥mainshutoffvalve

用來關斷從儲氫系統(tǒng)向下游供應氫氣的閥。

3.5

公稱工作壓力nominalworkingpressure；NWP

在基準溫度（15°C）下，氫氣儲存系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力達到完全穩(wěn)定時的壓力。

3.6

安全泄壓裝置pressurereliefdevice；PRD

在特定條件下動作，通過排氣控制管路中氫氣壓力在正常范圍的一種裝置。

3.7

溫度驅(qū)動安全泄壓裝置thermally-activatedpressurereliefdevice；TPRD

當溫度達到設定值時開始動作，且不能自動復位的一種安全泄壓裝置。

3.8

減壓閥pressureregulator

將高壓壓力降低至系統(tǒng)正常工作所需壓力的閥。

3.9

封閉空間或半封閉空間enclosedorsemi-enclosedspaces

有可能暴露于氫氣儲存系統(tǒng)的空間和可能聚集氫氣的環(huán)境空間、區(qū)域，如駕駛室、置物箱或座墊下

方的空間。

4安全要求

4.1一般要求

4.1.1燃料電池電動摩托車應在正常使用條件下安全、可靠地運行。車輛的設計和制造應充分考慮在使

用過程中發(fā)生各種故障和/或事故的安全風險，并能采取相應的處理措施。

4.1.2燃料電池電動摩托車應避免由于非正常操作或誤操作而引起火災或觸電的危險。

4.1.3燃料電池電動摩托車電安全應符合GB24155的規(guī)定。高壓管路及部件（含加氫口）應可靠接地。

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4.1.4應避免人員因接觸或靠近燃料電池等高溫部件而造成傷害。車輛高溫、高壓部件應有警示標識。

4.1.5燃料電池電動摩托車若采用壓縮氣態(tài)儲氫方式，儲氫裝置應符合GB/T35544或GB/T42612的要求；

若采用固態(tài)儲氫方式，儲氫裝置應符合GB/T34544的要求。

4.2系統(tǒng)安全要求

4.2.1儲氫瓶和管路要求

4.2.1.1結(jié)構和安裝要求

4.2.1.1.1儲氫瓶和管路一般不應裝在駕駛室、貨艙或其他通風不良的地方；但如果不可避免要安裝在

通風不良的地方時，應采取相應措施，將可能泄漏的氫氣及時排出。管路應盡量減少接頭連接，管路接

頭不應位于完全密封的空間內(nèi)。

4.2.1.1.2儲氫瓶和管路安裝位置及走向要避開熱源以及電器、蓄電池等可能產(chǎn)生電弧的地方，至少應

有200mm的距離，或有相應的隔離措施。

4.2.1.1.3儲氫瓶應安裝牢固，儲氫瓶與緊固裝置之間應有緩沖保護墊，當儲氫瓶為公稱工作壓力時，

應能承受車輛加速或制動時的沖擊，無松動。

4.2.1.1.4剛性管路應進行固定，管路保護墊應能抗振和消除熱脹冷縮影響。剛性管路應布置合理,不

應與相鄰部件碰撞和摩擦，滿足安全使用要求。

4.2.1.1.5車輛的設計應保證日常維護保養(yǎng)時易于觀察儲氫瓶外觀完好性，在定期檢驗時能夠方便地拆

卸氣瓶。

4.2.1.2防護要求

4.2.1.2.1在車輛傾倒時，儲氫瓶及主關斷閥等附件、供氫管路不得與路面直接接觸。

4.2.1.2.2儲氫瓶應避免直接暴露在陽光下。

4.2.1.3熱絕緣要求

對可能受燃料電池等熱源影響的儲氫瓶、管路應有熱絕緣保護。

4.2.2過壓保護

為防止減壓閥下游壓力異常升高，可以采用關斷減壓閥上游氫氣供應的方式，也可以在減壓閥下游

設置過壓保護裝置，過壓保護裝置的設定壓力應低于或等于該保護裝置下游系統(tǒng)的最大允許工作壓力。

4.2.3泄壓系統(tǒng)要求

4.2.3.1在溫度驅(qū)動安全泄壓裝置（TPRD）和安全泄壓裝置（PRD）釋放管路的出口處應采取必要的保

護措施（如防塵蓋），防止在使用過程中被異物堵塞,影響氣體釋放。

4.2.3.2通過溫度驅(qū)動安全泄壓裝置（TPRD）釋放的氫氣,不應直接：

a）流入封閉空間或半封閉空間；

b）流入或流向任一車輪罩以及在車輛行駛過程中會處于高溫狀態(tài)的任何制動部件；

c）流向儲氫瓶；

d）流向除了從車身底部垂直向外的任何其他方向。

4.2.4.3通過安全泄壓裝置（PRD）（如安全閥）釋放的氫氣,不應直接：

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1）流向裸露的電氣端子、電氣開關或其他引火源；

2）流入或流向封閉空間或半封閉空間，或車輛駕駛員以及乘員；

3）流入或流向任一車輪罩以及在車輛行駛過程中會處于高溫狀態(tài)的任何制動部件；

4）流向儲氫瓶。

4.2.4加氫/換氫要求

4.2.4.1加注壓縮氣態(tài)氫及加氫口要求

4.2.4.1.1使用壓縮氣態(tài)儲氫瓶的燃料電池電動摩托車，不允許采用更換氫氣瓶的方式為車輛加注氫氣，

應從加氫口加注氫氣。

4.2.4.1.2加氫口應符合GB/T26779的規(guī)定。

4.2.4.1.3加氫口的安裝位置和高度要考慮安全防護要求并方便加氣操作。

4.2.4.1.4加氫口不應位于駕駛室、儲物箱或其他通風不良的地方。

4.2.4.1.5加氫口距離暴露的電氣端子、電器開關和點火源至少應有200mm的距離。

4.2.4.1.6加氫口應具有能夠防止塵土、液體和污染物等進入的防塵蓋。加氫口附近應有明顯的、包括

工作壓力、氫氣標志在內(nèi)的相關標志。

4.2.4.1.7加注氫氣時，車輛應不能通過其自身的驅(qū)動系統(tǒng)移動。

4.2.4.2固態(tài)儲氫裝置的更換要求

4.2.4.2.1采用固態(tài)儲氫裝置的燃料電池電動摩托車，允許采用更換儲氫瓶的方式為車輛補充氫氣。

4.2.4.2.2車輛的設計和制造應保證儲氫瓶與供氫管路斷開時，儲氫瓶和供氫管路無氫氣泄漏。

4.2.4.2.3儲氫瓶固定裝置附近應有明顯的氫氣標志，并標明工作壓力、更換儲氫瓶注意事項等內(nèi)容。

4.2.1.2.4車輛的設計和制造應保證燃料電池系統(tǒng)完全停止工作后，才能更換儲氫瓶。

4.2.5供氫管路氫氣泄漏要求

從主關斷閥至燃料電池之間的供氫管路應無氫氣泄漏，應按照5.4條進行試驗。

4.3整車安全要求

4.3.1整車氫氣排放

按照5.2條規(guī)定的試驗方法進行測試，燃料電池電動摩托車正常運行期間(包括啟動和停機)，任意

連續(xù)3s內(nèi)氫氣排放的平均氫氣體積濃度應不超過4%,且瞬時氫氣體積濃度不超過8%。

4.3.2整車氫氣泄漏控制

4.3.2.1車載氫系統(tǒng)泄漏或滲透的氫燃料，不應直接排到駕駛室、貨物艙、置物箱，或者車輛上任何有

潛在火源風險的封閉空間或半封閉空間。

4.3.2.2在燃料電池電動摩托車可能聚集氫氣的封閉或半封閉空間上方的適當位置，應至少安裝一個氫

氣泄漏探測傳感器，能實時檢測氫氣的濃度，并將信號傳遞給氫氣泄漏報警裝置。

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4.3.2.3在駕駛員容易識別的區(qū)域應安裝氫氣泄漏報警提醒裝置，泄漏濃度對應的警告信號級別由制造

商根據(jù)車輛的使用環(huán)境和要求在4.3.2.3.1條和4.3.2.3.2條規(guī)定范圍內(nèi)決定。

4.3.2.3.1當車輛封閉空間或半封閉空間中氫氣體積濃度達到或超過2.0%±1.0%時,應發(fā)出警告。

4.3.2.3.2當車輛封閉空間或半封閉空間中氫氣體積濃度達到或超過3.0%±1.0%時，應立即自動關斷氫

氣供應，如果車輛裝有多個儲氫瓶，允許僅關斷有氫泄漏部分的氫氣供應。

4.3.2.4當氫氣泄漏探測傳感器發(fā)生故障時，如信號中斷、斷路、短路等,應能向駕駛員發(fā)出故障警告

信號。

4.3.2.5氫氣泄漏報警功能要求

報警裝置應通過聲響報警、警告燈或文字顯示等方式對駕駛員發(fā)出警告，并滿足如下要求：

a）駕駛員在正常駕駛位置應能夠識別警告信息,警告指示點亮時，白天和夜間駕駛員均可識別。

b）氫氣泄漏探測傳感器故障時報警指示應為黃色；

c）按照5.3條進行測試，在車輛運行過程中或啟動過程中，當氫氣濃度達到4.3.2.3.1規(guī)定時，應

發(fā)出警告，報警指示應為紅色；

d）按照5.3條進行測試，當氫氣濃度達到4.3.2.3.2規(guī)定時，只有在燃料電池電動摩托車重新啟動

時才能將車輛報警狀態(tài)復位為正常狀態(tài)。

4.3.3氫氣低剩余量提醒

指示儲氫瓶氫氣壓力或氫氣剩余量的儀表應安裝在駕駛員易于觀察的區(qū)域，如果氫氣的壓力或剩余

量影響到車輛的行駛，應通過一個明顯的信號（例如:聲或光信號）裝置向駕駛員發(fā)出提示。

4.3.4燃料排出要求

為了對氫系統(tǒng)維修保養(yǎng)或其他目的，車輛應具有安全排出剩余燃料的功能。

5試驗方法

5.1測量儀器

表1規(guī)定了試驗中測量儀器的參數(shù)、單位、準確度和分辨率。

表1測量儀器

測量參數(shù)單位準確度分辨率

時間s±0.10.1

氫氣體積濃度amL/m3±200100

氫氣體積濃度bmL/m3±101

a適用于整車氫氣排放試驗

b適用于氫氣泄漏試驗

5.2整車氫氣排放試驗

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5.2.1車輛狀態(tài)

在試驗之前，按照制造商規(guī)定的程序，啟動燃料電池電動摩托車，使燃料電池系統(tǒng)溫度處于制造商

規(guī)定的正常工作溫度范圍內(nèi)，然后關閉燃料電池電動摩托車。

5.2.2試驗過程

打開試驗車輛啟動開關，啟動燃料電池電動摩托車并使其保持在怠速狀態(tài)，完成1次排氣吹掃過程

后，保持1分鐘，然后關閉車輛啟動開關，車輛按照制造商規(guī)定的程序停機。

5.2.3試驗要求

5.2.3.1測量點位于排氣口氣流中心線上，距離排氣口中點100mm。

5.2.3.2從啟動試驗車輛開始，進行氫氣排放相對體積濃度測量，直至燃料電池完全停止工作后結(jié)束測

量。期間連續(xù)記錄氫氣排放相對體積濃度值的時間歷程曲線，采樣頻率不低于5Hz。

5.2.3.3試驗進行1次。

5.3整車氫氣泄漏控制功能驗證

5.3.1試驗車輛

啟動燃料電池電動摩托車，燃料電池系統(tǒng)預熱至車輛正常運行時的溫度，車輛處于靜止狀態(tài)。

5.3.2試驗氣體

依據(jù)車輛制造商的要求，選擇合適的氫氣濃度，其體積濃度不大于4%。

5.3.3試驗準備

試驗過程中應不受風的影響。為把試驗氣體吹入氫氣泄漏探測傳感器,如有必要應采取下列措施:

a）把試驗氣體的釋放軟管連接到氫氣泄漏探測傳感器；

b）用罩子罩住氫氣泄漏探測傳感器,使氣體保持在氫氣泄漏探測傳感器周圍。

5.3.4試驗過程

氫氣泄漏報警功能驗證試驗步驟如下：

a）對氫氣泄漏探測傳感器吹入試驗氣體；

b）當達到車輛制造商要求的發(fā)出警告濃度時，報警裝置應發(fā)出警告信號；

c）當達到車輛制造商要求的關斷氫供應濃度時，主關斷閥應實施關閉動作，可對主關斷閥的供電

和其動作時的聲音進行監(jiān)測，以確認閥門已經(jīng)關閉。

5.4供氫管路氫氣泄漏測試

5.4.1采用5.4.2或者5.4.3規(guī)定的方法對供氫管路連接部位進行氫氣泄漏檢測。對于儲氫瓶與燃料電池

之間的管路，泄漏檢測壓力為實際工作壓力。使用壓縮氣態(tài)氫的燃料電池電動摩托車，對于加氫口至儲

氫瓶之間的管路進行檢測，泄漏檢測壓力為1.25倍的公稱工作壓力。

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