《燃料電池電動(dòng)摩托車和燃料電池電動(dòng)輕便摩托車 整車氫安全要求》

ICS

43.1CCS

40

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSAExxx－20xx

燃料電池電動(dòng)摩托車和燃料電池電動(dòng)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(shí)，請(qǐng)將您知道的該標(biāo)準(zhǔn)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(shí)施

中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布

T/CSAExxx—20xx

燃料電池電動(dòng)摩托車和燃料電池電動(dòng)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(dòng)摩托車和燃料電池電動(dòng)輕便摩托車（除特殊說明外，以下簡(jiǎn)稱“燃料電

池電動(dòng)摩托車”）氫安全相關(guān)的一般要求、系統(tǒng)安全要求和整車安全要求以及試驗(yàn)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(chǔ)氫瓶的燃料電池電動(dòng)摩托車和使用固態(tài)

儲(chǔ)氫裝置的燃料電池電動(dòng)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(gòu)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(duì)應(yīng)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(shù)語第1部分：車輛類型

GB24155電動(dòng)摩托車和電動(dòng)輕便摩托車安全要求

GB/T24548燃料電池電動(dòng)汽車術(shù)語

GB/T24549燃料電池電動(dòng)汽車安全要求

GB/T26779燃料電池電動(dòng)汽車加氫口

GB/T26990燃料電池電動(dòng)汽車車載氫系統(tǒng)技術(shù)條件

GB/T34544小型燃料電池車用低壓儲(chǔ)氫裝置安全試驗(yàn)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(shù)語和定義

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

件。

3.1

燃料電池fuelcell

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

電裝置。

3.2

固態(tài)儲(chǔ)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(chǔ)存裝置。

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3.3

車載氫系統(tǒng)on-boardhydrogensystem

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

加注（若有）、儲(chǔ)存、輸送、供給和控制有關(guān)的裝置。

3.4

主關(guān)斷閥mainshutoffvalve

用來關(guān)斷從儲(chǔ)氫系統(tǒng)向下游供應(yīng)氫氣的閥。

3.5

公稱工作壓力nominalworkingpressure；NWP

在基準(zhǔn)溫度（15°C）下，氫氣儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力達(dá)到完全穩(wěn)定時(shí)的壓力。

3.6

安全泄壓裝置pressurereliefdevice；PRD

在特定條件下動(dòng)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(dòng)安全泄壓裝置thermally-activatedpressurereliefdevice；TPRD

當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)開始動(dòng)作，且不能自動(dòng)復(fù)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(chǔ)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(dòng)摩托車應(yīng)在正常使用條件下安全、可靠地運(yùn)行。車輛的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)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(fēng)險(xiǎn)，并能采取相應(yīng)的處理措施。

4.1.2燃料電池電動(dòng)摩托車應(yīng)避免由于非正常操作或誤操作而引起火災(zāi)或觸電的危險(xiǎn)。

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

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4.1.4應(yīng)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(yīng)有警示標(biāo)識(shí)。

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

若采用固態(tài)儲(chǔ)氫方式，儲(chǔ)氫裝置應(yīng)符合GB/T34544的要求。

4.2系統(tǒng)安全要求

4.2.1儲(chǔ)氫瓶和管路要求

4.2.1.1結(jié)構(gòu)和安裝要求

4.2.1.1.1儲(chǔ)氫瓶和管路一般不應(yīng)裝在駕駛室、貨艙或其他通風(fēng)不良的地方；但如果不可避免要安裝在

通風(fēng)不良的地方時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施，將可能泄漏的氫氣及時(shí)排出。管路應(yīng)盡量減少接頭連接，管路接

頭不應(yīng)位于完全密封的空間內(nèi)。

4.2.1.1.2儲(chǔ)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(yīng)

有200mm的距離，或有相應(yīng)的隔離措施。

4.2.1.1.3儲(chǔ)氫瓶應(yīng)安裝牢固，儲(chǔ)氫瓶與緊固裝置之間應(yīng)有緩沖保護(hù)墊，當(dāng)儲(chǔ)氫瓶為公稱工作壓力時(shí)，

應(yīng)能承受車輛加速或制動(dòng)時(shí)的沖擊，無松動(dòng)。

4.2.1.1.4剛性管路應(yīng)進(jìn)行固定，管路保護(hù)墊應(yīng)能抗振和消除熱脹冷縮影響。剛性管路應(yīng)布置合理,不

應(yīng)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(shè)計(jì)應(yīng)保證日常維護(hù)保養(yǎng)時(shí)易于觀察儲(chǔ)氫瓶外觀完好性，在定期檢驗(yàn)時(shí)能夠方便地拆

卸氣瓶。

4.2.1.2防護(hù)要求

4.2.1.2.1在車輛傾倒時(shí)，儲(chǔ)氫瓶及主關(guān)斷閥等附件、供氫管路不得與路面直接接觸。

4.2.1.2.2儲(chǔ)氫瓶應(yīng)避免直接暴露在陽光下。

4.2.1.3熱絕緣要求

對(duì)可能受燃料電池等熱源影響的儲(chǔ)氫瓶、管路應(yīng)有熱絕緣保護(hù)。

4.2.2過壓保護(hù)

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

設(shè)置過壓保護(hù)裝置，過壓保護(hù)裝置的設(shè)定壓力應(yīng)低于或等于該保護(hù)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(dòng)安全泄壓裝置（TPRD）和安全泄壓裝置（PRD）釋放管路的出口處應(yīng)采取必要的保

護(hù)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(dòng)安全泄壓裝置（TPRD）釋放的氫氣,不應(yīng)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(huì)處于高溫狀態(tài)的任何制動(dòng)部件；

c）流向儲(chǔ)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(yīng)直接：

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1）流向裸露的電氣端子、電氣開關(guān)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(huì)處于高溫狀態(tài)的任何制動(dòng)部件；

4）流向儲(chǔ)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(chǔ)氫瓶的燃料電池電動(dòng)摩托車，不允許采用更換氫氣瓶的方式為車輛加注氫氣，

應(yīng)從加氫口加注氫氣。

4.2.4.1.2加氫口應(yīng)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(hù)要求并方便加氣操作。

4.2.4.1.4加氫口不應(yīng)位于駕駛室、儲(chǔ)物箱或其他通風(fēng)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(guān)和點(diǎn)火源至少應(yīng)有200mm的距離。

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

工作壓力、氫氣標(biāo)志在內(nèi)的相關(guān)標(biāo)志。

4.2.4.1.7加注氫氣時(shí)，車輛應(yīng)不能通過其自身的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)移動(dòng)。

4.2.4.2固態(tài)儲(chǔ)氫裝置的更換要求

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

4.2.4.2.2車輛的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)保證儲(chǔ)氫瓶與供氫管路斷開時(shí)，儲(chǔ)氫瓶和供氫管路無氫氣泄漏。

4.2.4.2.3儲(chǔ)氫瓶固定裝置附近應(yīng)有明顯的氫氣標(biāo)志，并標(biāo)明工作壓力、更換儲(chǔ)氫瓶注意事項(xiàng)等內(nèi)容。

4.2.1.2.4車輛的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)保證燃料電池系統(tǒng)完全停止工作后，才能更換儲(chǔ)氫瓶。

4.2.5供氫管路氫氣泄漏要求

從主關(guān)斷閥至燃料電池之間的供氫管路應(yīng)無氫氣泄漏，應(yīng)按照5.4條進(jìn)行試驗(yàn)。

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(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試，燃料電池電動(dòng)摩托車正常運(yùn)行期間(包括啟動(dòng)和停機(jī))，任意

連續(xù)3s內(nèi)氫氣排放的平均氫氣體積濃度應(yīng)不超過4%,且瞬時(shí)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(yīng)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(fēng)險(xiǎn)的封閉空間或半封閉空間。

4.3.2.2在燃料電池電動(dòng)摩托車可能聚集氫氣的封閉或半封閉空間上方的適當(dāng)位置，應(yīng)至少安裝一個(gè)氫

氣泄漏探測(cè)傳感器，能實(shí)時(shí)檢測(cè)氫氣的濃度，并將信號(hào)傳遞給氫氣泄漏報(bào)警裝置。

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4.3.2.3在駕駛員容易識(shí)別的區(qū)域應(yīng)安裝氫氣泄漏報(bào)警提醒裝置，泄漏濃度對(duì)應(yīng)的警告信號(hào)級(jí)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(dāng)車輛封閉空間或半封閉空間中氫氣體積濃度達(dá)到或超過2.0%±1.0%時(shí),應(yīng)發(fā)出警告。

4.3.2.3.2當(dāng)車輛封閉空間或半封閉空間中氫氣體積濃度達(dá)到或超過3.0%±1.0%時(shí)，應(yīng)立即自動(dòng)關(guān)斷氫

氣供應(yīng)，如果車輛裝有多個(gè)儲(chǔ)氫瓶，允許僅關(guān)斷有氫泄漏部分的氫氣供應(yīng)。

4.3.2.4當(dāng)氫氣泄漏探測(cè)傳感器發(fā)生故障時(shí)，如信號(hào)中斷、斷路、短路等,應(yīng)能向駕駛員發(fā)出故障警告

信號(hào)。

4.3.2.5氫氣泄漏報(bào)警功能要求

報(bào)警裝置應(yīng)通過聲響報(bào)警、警告燈或文字顯示等方式對(duì)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(yīng)能夠識(shí)別警告信息,警告指示點(diǎn)亮?xí)r，白天和夜間駕駛員均可識(shí)別。

b）氫氣泄漏探測(cè)傳感器故障時(shí)報(bào)警指示應(yīng)為黃色；

c）按照5.3條進(jìn)行測(cè)試，在車輛運(yùn)行過程中或啟動(dòng)過程中，當(dāng)氫氣濃度達(dá)到4.3.2.3.1規(guī)定時(shí)，應(yīng)

發(fā)出警告，報(bào)警指示應(yīng)為紅色；

d）按照5.3條進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)氫氣濃度達(dá)到4.3.2.3.2規(guī)定時(shí)，只有在燃料電池電動(dòng)摩托車重新啟動(dòng)

時(shí)才能將車輛報(bào)警狀態(tài)復(fù)位為正常狀態(tài)。

4.3.3氫氣低剩余量提醒

指示儲(chǔ)氫瓶氫氣壓力或氫氣剩余量的儀表應(yīng)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(yīng)通過一個(gè)明顯的信號(hào)（例如:聲或光信號(hào)）裝置向駕駛員發(fā)出提示。

4.3.4燃料排出要求

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

5試驗(yàn)方法

5.1測(cè)量?jī)x器

表1規(guī)定了試驗(yàn)中測(cè)量?jī)x器的參數(shù)、單位、準(zhǔn)確度和分辨率。

表1測(cè)量?jī)x器

測(cè)量參數(shù)單位準(zhǔn)確度分辨率

時(shí)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(yàn)

b適用于氫氣泄漏試驗(yàn)

5.2整車氫氣排放試驗(yàn)

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5.2.1車輛狀態(tài)

在試驗(yàn)之前，按照制造商規(guī)定的程序，啟動(dòng)燃料電池電動(dòng)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(guān)閉燃料電池電動(dòng)摩托車。

5.2.2試驗(yàn)過程

打開試驗(yàn)車輛啟動(dòng)開關(guān)，啟動(dòng)燃料電池電動(dòng)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(guān)閉車輛啟動(dòng)開關(guān)，車輛按照制造商規(guī)定的程序停機(jī)。

5.2.3試驗(yàn)要求

5.2.3.1測(cè)量點(diǎn)位于排氣口氣流中心線上，距離排氣口中點(diǎn)100mm。

5.2.3.2從啟動(dòng)試驗(yàn)車輛開始，進(jìn)行氫氣排放相對(duì)體積濃度測(cè)量，直至燃料電池完全停止工作后結(jié)束測(cè)

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

5.2.3.3試驗(yàn)進(jìn)行1次。

5.3整車氫氣泄漏控制功能驗(yàn)證

5.3.1試驗(yàn)車輛

啟動(dòng)燃料電池電動(dòng)摩托車，燃料電池系統(tǒng)預(yù)熱至車輛正常運(yùn)行時(shí)的溫度，車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

5.3.2試驗(yàn)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(yàn)準(zhǔn)備

試驗(yàn)過程中應(yīng)不受風(fēng)的影響。為把試驗(yàn)氣體吹入氫氣泄漏探測(cè)傳感器,如有必要應(yīng)采取下列措施:

a）把試驗(yàn)氣體的釋放軟管連接到氫氣泄漏探測(cè)傳感器；

b）用罩子罩住氫氣泄漏探測(cè)傳感器,使氣體保持在氫氣泄漏探測(cè)傳感器周圍。

5.3.4試驗(yàn)過程

氫氣泄漏報(bào)警功能驗(yàn)證試驗(yàn)步驟如下：

a）對(duì)氫氣泄漏探測(cè)傳感器吹入試驗(yàn)氣體；

b）當(dāng)達(dá)到車輛制造商要求的發(fā)出警告濃度時(shí)，報(bào)警裝置應(yīng)發(fā)出警告信號(hào)；

c）當(dāng)達(dá)到車輛制造商要求的關(guān)斷氫供應(yīng)濃度時(shí)，主關(guān)斷閥應(yīng)實(shí)施關(guān)閉動(dòng)作，可對(duì)主關(guān)斷閥的供電

和其動(dòng)作時(shí)的聲音進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確認(rèn)閥門已經(jīng)關(guān)閉。

5.4供氫管路氫氣泄漏測(cè)試

5.4.1采用5.4.2或者5.4.3規(guī)定的方法對(duì)供氫管路連接部位進(jìn)行氫氣泄漏檢測(cè)。對(duì)于儲(chǔ)氫瓶與燃料電池

之間的管路，泄漏檢測(cè)壓力為實(shí)際工作壓力。使用壓縮氣態(tài)氫的燃料電池電動(dòng)摩托車，對(duì)于加氫口至儲(chǔ)

氫瓶之間的管路進(jìn)行檢測(cè)，泄漏檢測(cè)壓力為1.25倍的公稱工作壓力。

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