標準編號:	GB/T 33979-2017
中文名稱:	質子交換膜燃料電池發電系統低溫特性測試方法
英文名稱:	Test methods for proton exchange membrane fuel cell power system at subzero environment
中標分類:	K82    化學電源
行業分類:	GB    國家標準
ICS分類:	27.070 27.070    燃料電池 27.070
發布機構:	中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會
發布日期:	2017-07-12
實施日期:	2018-2-1
標準狀態:	valid
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數:	17000 字
翻譯價格(元):	330.0
交付時間:	付款后 1 個工作日

Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. This standard is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009. This standard was proposed by China Electrical Equipment Industrial Association. This standard is under the jurisdiction of the National Technical Committee 342 on Fuel Cell and Flow Battery of Standardization Administration of China (SAC/TC 342). Test Methods for Proton Exchange Membrane Fuel Cell Power System at Subzero Environment 1 Scope This standard specifies the general safety requirements, test conditions, test platform, routine test before subzero test, subzero test method and test report of proton exchange membrane fuel cell power system at subzero (below 0℃) environment. This standard is applicable to the test for storage, startup and working performance of proton exchange membrane fuel cell power system with air as oxidant at subzero (below 0℃) environment. This standard is applicable to the complete fuel cell power system. Note: the system is composed of some or all of the following components as needed to achieve the set function: ——Fuel processing system: the system that meters, conditions, processes, and regulates the pressure of the fuel required for fuel cell power system. ——Air processing system: the system that meters, conditions, processes, and pressurizes the air required for fuel cell power system. ——Thermal management system: the system that provides cooling and heat dissipation functions to maintain thermal balance within the fuel cell power system; it also recovers residual heat and assists in heating the relevant components in the system during startup. ——Water processing system: the system that processes the recovered or added water for use in the fuel cell system. ——Power regulating system: the system that controls the electric energy generated to match with the power demand specified by the user. ——Automatic control system: the system that consists of sensors, actuators, valves, switches and logic elements, which is used to maintain the parameters of fuel cell power system within the range set by the manufacturer without manual intervention. ——Ventilation system: the system that provides air to the cabinet of fuel cell power system by natural or mechanical means. ——Fuel cell stack: an assembly that consists of a plurality of single cells, pole plates, cooling plates, shared pipelines and support structures. The typical function is to convert hydrogen-rich gas and air into direct current, heat, water and other by-products through electrochemical reaction. ——Fuel cell module: consists of one or more fuel cell stacks, electrical coupling devices for transmitting electrical energy of the stack, and monitoring devices. ——Built-in energy storage device: the energy storage device equipped inside the system to help or supplement the fuel cell module to supply power to internal or external load. 2 Normative References The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB/T 18384.3-2001 Electric Vehicles - Safety Specification - Part 3: Protection of Persons against Electric Hazards GB/T 20042.2-2008 Proton Exchange Membrane Fuel Cell - General Technical Specification of Fuel Cell Stacks GB/T 25319-2010 Fuel Cell Power System Used for Motor Vehicles - Technical Specification GB/T 27748.1 Stationary Fuel Cell Power Systems - Part 1: Safety GB/T 27748.2-2013 Stationary Fuel Cell Power Systems - Part 2: Performance Test Methods GB/T 28816 Fuel Cell - Terminology GB/T 30084-2013 Portable Fuel Cell Power System - Safety GB/T 31035 Test Methods for Proton Exchange Membrane Fuel Cell Stack at Subzero Environment 3 Terms and Definitions For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 28816 and GB/T 31035 apply. 3.1 subzero startup a process of fuel cell system from code state below 0℃ to 90% of the rated output power 4 General Safety Requirements The general safety requirements of proton exchange membrane fuel cell stacks shall meet the requirements of 4.2, GB/T 20042.2-2008. The safety requirements of fuel cell power system used for motor vehicles shall meet the requirements of 4.2, GB/T 25319-2010. Fixed proton exchange membrane fuel cell power system shall meet the requirements of GB/T 27748.1. The safety requirements of portable proton exchange membrane fuel cell power system shall meet the requirements of 1.2, GB/T 30084-2013. 5 Test Conditions The test conditions shall meet the following requirements: ——ambient temperature: temperature of climate chamber is 23℃±2℃, low temperature 0~-40℃, in the specific test, the ambient temperature is determined through negotiation of the parties according to the test object; ——air pressure of test environment: 91~104kPa. 6 Test Platform 6.1 Test apparatus and requirements The subzero test chamber and test platform required for fuel cell power system shall at least meet the following requirements: ——Subzero test chamber: shall meet the subzero ambient conditions required for the test and the temperature distribution difference in the chamber shall not exceed ±2℃. In addition to the hydrogen source, the gas supply, coolant and circuit interface are placed in the climate chamber, and the temperature measurement is set at the inlet and coolant port to ensure that the temperature of air and gas at fuel inlet of the fuel cell power system is the set ambient temperature. The fuel cell power system and its controller as well as the radiator are placed in the climate chamber. A hydrogen alarm and exhaust outlet shall be installed in the chamber to ensure the safety of the test process. ——Test platform of fuel cell power system shall be provided with the function necessary for meeting the test of fuel cell. ——Load shall meet the requirements for the routine test of fuel cell system.

Foreword i 1 Scope 2 Normative References 3 Terms and Definitions 4 General Safety Requirements 5 Test Conditions 6 Test Platform 7 Routine Test before Subzero Test 8 Subzero Test 9 Test Report Annex A (Informative) Shutdown Procedure for Subzero Storage Annex B (Informative) Test Report

ICS 27.070 K 82 中華人民共和國國家標準 GB/T 33979—2017 質子交換膜燃料電池發電系統低溫特性 測試方法 Test methods for proton exchange membrane fuel cell power system at subzero environment 2017—07—12發布 2018—02—01實施 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會 發布 前言 本標準按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。 本標準由中國電器工業協會提出。 本標準由全國燃料電池及液流電池標準化技術委員會(SAC/TC 342)歸口。 質子交換膜燃料電池發電系統低溫特性 測試方法 1 范圍 本標準規定了低溫(零度以下)條件，質子交換膜燃料電池發電系統的通用安全要求、試驗條件、試驗平臺、低溫試驗前的例行試驗及低溫試驗方法和試驗報告等。 本標準適用于以空氣為氧化劑的質子交換膜燃料電池發電系統低溫(零度以下)條件的存儲、啟動、工作性能的試驗。 本部分適用于完整的燃料電池發電系統。 連：根據需要實現設定的功能，該系統由下列部分或全部的部件組成： ——燃料處理系統：對燃料電池發電系統所需的燃料進行計量、調節、處理并可調壓的系統。 ——空氣處理系統：對燃料電池發電系統所需的空氣進行計量、調節、處理井可以加壓的系統。 ——熱管理系統：提供冷卻和散熱功能以保持燃料電池發電系統內部的熱平衡，還可以回收余熱以及在啟動過程中協助加熱系統中的相關部件。 ——水處理系統：對回收或添加的水進行處理，以供燃料電池系統使用。 ——功率調節系統：控制所產生的電能與用戶指定的用電需求相匹配。 ——自動控制系統：由傳感器、執行器、閥門、開關和邏輯元件組成.用于將燃料電池發電系統參數維持在制造商設定范圍內而無需人工進行干預。 ——通風系統：通過自然或機械的方法，向燃料電池發電系統的機柜內提供空氣。 ——燃料電池堆：由多個單電池、極板、冷卻板、共用管道及支撐結構構成的組裝件。其典型功能在于將富含氫的氣體和空氣通過電化學反應轉化為直流電、熱量、水和其他副產品。 ——燃料電池模塊：由一個或多個燃料電池堆、輸送電堆電能的電聯接裝置以及監控裝置構成。 ——內置式能量儲存裝置：系統內部所帶的儲能裝置，用于幫助或補充燃料電池模塊向內部或外部負載供電。 2規范性引用文件 下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。 GB/T 18384.3—2001 電動汽車 安全要求 第3部分：人員觸電防護 GB/T 20042.2—2008 質子交換膜燃料電池 電池堆通用技術條件 GB/T 25319—2010汽車用燃料電池發電系統 技術條件 GB/T 27748.1 固定式燃料電池發電系統 第1部分：安全 GB/T 27748.2—2013 固定式燃料電池發電系統 第2部分：性能試驗方法 GB/T 28816 燃料電池 術語 GB/T 30084—2013便攜式燃料電池發電系統-安全 GB/T 31035 質子交換膜燃料電池堆低溫特性試驗方法 3術語和定義 GB/T 28816和GB/T 31035界定的術語適用于本文件。 3.1 低溫啟動 subzero startup 燃料電池系統從0℃以下的冷態達到輸出額定功率90％的過程。 4通用安全要求 質子交換膜燃料電池堆的通用安全要求應符合GB/T 20042.2—2008中4.2的規定。 汽車用燃料電池發電系統的安全要求應符合GB/T 25319—2010中4.2的規定。 固定式質子交換膜燃料電池發電系統應符合GB/T 27748.1的規定。 便攜式質子交換膜燃料電池發電系統的安全要求應符合GB/T 30084—2013中1.2的規定。 5試驗條件 進行試驗時，試驗條件應符合如下規定： ——環境溫度：環境艙溫23℃±2℃，低溫環境溫度0℃～-40℃，具體的試驗中，試驗各方根據試驗目的協商確定試驗采用的環境溫度； ——試驗環境氣壓：91 kPa～104 kPa。 6試驗平臺 6.1試驗設備及要求 燃料電池發電系統試驗所需的低溫環境試驗艙與燃料電池發電系統試驗平臺至少應滿足以下要求： ——低溫環境試驗艙：低溫環境試驗艙應能滿足試驗要求的低溫環境條件，艙內的溫度分布差異不超過±2℃。除氫氣源外，供氣、冷卻劑以及電路的接口均置于環境試驗艙內，且在進氣、冷卻劑接口設置溫度測量，以保證燃料電池發電系統的空氣與燃料入口氣體溫度為設定的環境溫度。燃料電池發電系統及其控制器和散熱器也置于環境試驗艙內。艙內應設置氫氣報警器、排風口，以保證試驗過程的安全性。 ——燃料電池發電系統試驗平臺，應具備滿足燃料電池測試的必要功能。 ——負載，應滿足燃料電池系統常規測試的要求。 6.2試驗儀器及精度 用于試驗的儀器及精度要求如下： a) 測量環境條件的儀器：氣壓計，濕度計和溫度傳感器； b)測量燃料條件的儀器：燃料流量計，壓力傳感器，溫度傳感器，濕度傳感器； c)測量空氣條件的儀器：空氣流量計，壓力傳感器，溫度傳感器，濕度傳感器； d)測量電能輸出、輸入的儀器：功率表、電壓表、電流表，其他附件； e)測量啟動時間的儀器：電子計時器。 試驗設備及儀器應符合相關國家標準的規定。表1為試驗中使用儀器的計量單位及精度要求。 表1 測量儀器及精度 測量儀器 計量單位 精度 氣壓計 MPa ±1％ 濕度計/濕度傳感器 ％ ±5％RH 溫度傳感器 ℃ ±1℃ 壓力傳感器 MPa ±1％ 質量流量計 SLM ±1％ 電壓表 V ±1％ 電流表 A ±1％ 試驗設備及儀器應符合相關國家標準的規定。 6.3試驗項目 在規定的低溫環境條件下，主要在以下3個方面對質子交換膜燃料電池發電系統進行測試： a)安全方面：低溫環境對燃料電池發電系統存儲和運行安全性能的影響； 其中，系統絕緣特性測試，按照GB/T 18384.3—2001中6.2基本絕緣、附加絕緣、雙重絕緣和加強絕緣的要求，在規定的低溫環境條件下進行； b)性能方面：燃料電池發電系統的啟動、運行和關機的試驗； c) 泄漏試驗：按照GB/T 25319—2010中的5.1.1氣體泄漏試驗的相關規定執行。 在規定低溫環境條件下質子交換膜燃料電池發電系統的試驗項目及分類如表2所示。 表2試驗項目及試驗分類 項目 試驗 安全方面 1 燃料電池發電系統氣體泄漏試驗 性能試驗 1 啟動特性試驗 2 典型工況性能試驗 3 關機特性試驗 7低溫試驗前的例行試驗 7.1 概述 由燃料電池發電系統制造商提供完整的試驗用燃料電池發電系統，以及燃料電池發電系統運行所要求的燃料、空氣、冷卻劑、輔助電輸入、輔助熱輸入等相關技術參數。 試驗開始前應由燃料電池發電系統或部件制造商規定以下的標準試驗條件。如果沒有規定，將根據實施的試驗確定條件，并應記錄這些試驗條件。 ——試驗環境條件： ·試驗所在的環境艙溫度； ·大氣壓力； ·啟動用燃料輸入要求； ·啟動用輔助能量輸入要求。 ——燃料電池發電系統操作條件要求： ·燃料進氣與排氣流量； ·空氣進氣與排氣流量； ·燃料運行壓力(代表值：緊靠燃料電池堆的上游取值)； ·空氣運行壓力(代表值：緊靠燃料電池堆的上游取值)； ·燃料組成； ·空氣組成； ·燃料化學計量比； ·空氣化學計量比； ·工作電流； ·工作電壓。 在環境艙溫(23℃±2℃)環境下，應按照7.2～7.5的順序對燃料電池發電系統進行測試。 通過7.2～7.5可得出燃料電池發電系統的氣體泄漏率、啟動時間及能耗、關機時間及能耗、吹掃時間及能耗、外部能量消耗量等燃料電池發電系統的性能參數。 7.2氣密性試驗 按照GB/T 25319—2010中5.1.1的規定進行燃料電池發電系統的氣體泄漏試驗。 7.3啟動試驗 根據燃料電池發電系統制造商規定的啟動程序進行燃料電池發電系統啟動試驗，分別記錄燃料電池發電系統從冷啟動到怠速狀態、額定功率輸出、峰值功率所需的時間、燃料輸入與輸出流量、空氣輸入與輸出流量、輔助電能輸入、輔助熱能輸入、吹掃時間及能耗。 7.4發電性能試驗 根據燃料電池發電系統制造商規定，燃料電池發電系統穩定運行在怠速狀態和額定功率輸出狀態，分別記錄燃料電池發電系統在規定運行時間段內的燃料輸入流量、空氣輸入流量、輔助電能輸入、輔助熱能輸入，以及電能輸出和熱能輸出。 7.5關機試驗 根據燃料電池發電系統制造商規定的關機程序進行燃料電池發電系統關機試驗，分別記錄燃料電池發電系統從額定功率輸出、怠速狀態到關機所需時間、燃料輸入與輸出流量、空氣輸入與輸出流量、輔助電能輸入、輔助熱能輸入、吹掃流量、時間及能耗，其中吹掃流量的測量按照GB/T 27748.2—2013中7.3.4的規定進行。 8低溫試驗 8.1 概述 對于燃料電池發電系統低溫存儲、低溫啟動試驗項目，應根據試驗目的在燃料電池發電系統處于不同的狀態下進行。 8.2試驗參數的最大容許偏差 試驗期間涉及的參數的最大允許偏差見表3。 注：表3不適用于燃料電池發電系統的啟動和關機試驗. 表3試驗項目最大容許偏差 參數 試驗項目容許偏差 試驗地點大氣壓力 ±1％ 電功率輸出/kW ±1％ 燃料輸入壓力 ±1％ 空氣輸入壓力 ±1％ 燃料輸入溫度 ±2℃ 空氣輸入溫度 ±2℃ 燃料輸入流量 ±1％ 空氣輸入流量 ±1％ 燃料輸出流量 ±1％ 空氣輸出流量 ±1％ 8.3試驗數據采集 需要采集的試驗數據：啟動時間、氫氣的質量流量，燃料電池堆的電壓、燃料電池堆的電流、外部輔助系統的電壓、外部輔助系統的電流、控制系統電壓(12 V、24 V)、控制系統電流(12 V、24 V)。 試驗數據采集頻率不小于1 Hz。 燃料電池燃料電池發電系統氣體泄漏、關機特性和發電性能試驗所需采集的數據如下： ——燃料電池發電系統泄漏試驗項目：通過燃料電池發電系統氣密性試驗，測量燃料電池發電系統的氣體泄漏量和泄漏速率； ——啟動特性試驗項目：啟動時間、燃料輸入流量與溫度、外部輔助電輸入、輔助熱能輸入、吹掃氣體輸入； ——關機特性試驗項目，關機時間、燃料輸入、外部輔助電輸入、輔助熱能輸入、吹掃氣體輸入； ——發電性能試驗項目，應同時測量燃料輸入、外部輔助電輸入、輔助熱能輸入、電輸出和熱輸出。 應參照規范性引用文件對應的燃料電池發電系統的類型，確定適當的試驗持續時間，數據采集頻次應大于或等于1 Hz。 8.4低溫試驗過程 8.4.1 概述 根據試驗要求，進行燃料電池發電系統在零度以下低溫環境(如0℃～-40℃)的存儲以及啟動試驗，具體環境溫度根據試驗要求而定。試驗過程中燃料電池發電系統按照制造商的要求自動運行。 8.4.2低溫存儲試驗 8.4.2.1試驗步驟 應按以下步驟進行燃料電池發電系統的低溫存儲試驗： a) 將燃料電池發電系統置于低溫存儲試驗艙中，燃料電池發電系統正常穩定運行條件下，按照制造商規定的低溫存儲前的關機程序或參照附錄A給出的關機程序進行燃料電池發電系統關機，記錄關機所用的時間與消耗的能量與物質的量； b)按試驗要求設置試驗艙溫度。靜置12 h； c) 將燃料電池發電系統試驗環境溫度升至23℃±2℃，至燃料電池發電系統內溫度達到23℃±2℃后，靜置12 h； d)重復a)、b)、c)過程，共2次； e) 在23℃±2℃下，按照7.2～7.5進行燃料電池發電系統的氣密性試驗、啟動試驗、發電性能試驗、關機試驗。 8.4.2.2試驗數據處理 按照如下要求對試驗數據進行處理： a) 燃料電池發電系統在進行8.4.2.1e)試驗時，按照7.2～7.5試驗的要求采集試驗數據，并進行計算； b)試驗數據按7.6中的規定進行匯總； c) 將低溫存儲試驗后的燃料電池發電系統性能參數與低溫存儲試驗前標準溫度環境下燃料電池發電系統的性能參數進行比較； d)從上述比較中得出燃料電池發電系統在低溫存儲前后的氣體泄漏、啟動時間及能耗、關機時間及能耗、吹掃時間及能耗、外部能量消耗量等燃料電池發電系統性能參數的變化。進而得出該燃料電池發電系統的低溫存儲特性。 8.4.3低溫啟動及運行試驗 8.4.3.1 試驗步驟 應按照以下步驟進行燃料電池發電系統低溫啟動試驗： a)燃料電池發電系統冷卻液加注完成，一切準備就緒，之后在試驗期間不對燃料電池系統進行任何操作； b)將環境艙的溫度設置到規定的溫度，環境艙溫度達到規定溫度以后開始計時，靜置12 h； c) 向燃料電池發電系統發送啟動命令，同時開始記錄相關試驗數據； d)燃料電池發電系統功率達到額定功率后持續運行10 min； e) 然后向燃料電池發電系統發送關機命令，進行正常關機操作； f) 關機結束后，燃料電池發電系統在該環境中繼續靜置12 h； g) 向燃料電池發電系統發送啟動命令； h)燃料電池發電系統功率達到額定功率后持續運行10 min； i) 然后向燃料電池發電系統發送關機命令，進行正常關機操作； j) 關機結束后，試驗結束。 8.4.3.2試驗數據處理 按照如下要求對試驗數據進行處理： a) 燃料電池發電系統在進行8.4.3.1f)試驗時，按照7.2～7.5的要求采集試驗數據，并計算； b)試驗數據按7.6的規定進行匯總； c)將低溫啟動試驗后的燃料電池發電系統性能參數與低溫啟動試驗前標準溫度環境燃料電池發電系統的性能參數進行比較； d)從上述比較中得出燃料電池發電系統在低溫啟動前后的流體泄漏、啟動時間及能耗與燃料與空氣的消耗量、關機時間及能耗、吹掃時間及能耗、外部能量與物質消耗量等燃料電池發電系統性能參數的變化，進而得出該燃料電池發電系統的低溫啟動特性。 表4為燃料電池發電系統低溫啟動能耗、氣體消耗及熱平衡數據，表5為燃料電池發電系統低溫存儲前后性能參數及差別，表6為燃料電池發電系統低溫啟動前后性能參數及差別。 表4燃料電池發電系統低溫啟動的能耗與氣體消耗及熱平衡數據 項目 參數 試驗值 備注 設定的低溫啟動溫度 溫度 低溫啟動時間 怠速啟動時間 怠速到額定功率時間 額定功率輸出到峰值功率輸出的時間 低溫啟動能耗 燃料電池發電系統外加電能 燃料電池發電系統外加熱能 低溫啟動燃料氣體消耗 表5低溫存儲前后燃料電池發電系統數據比較 項目 試驗 低溫存儲前數據 低溫存儲后數據 差值/％ 安全特性 1 燃料電池發電系統 氣體泄漏 運行特性 1 額定輸出功率 電壓，電流 2 峰值輸出功率 電壓，電流 表6低溫啟動前后燃料電池發電系統數據比較 項目 試驗 低溫啟動前數據 低溫啟動后數據 差值/％ 安全特性 1 燃料電池發電系統 氣體泄漏 運行特性 1 額定輸出功率 電壓，電流 2 峰值輸出功率 電壓，電流 9試驗報告 9.1 概述 試驗報告應提供足夠多的準確、清晰和客觀的試驗數據以用來進行分析和參考。報告包括三種形式，摘要、詳細和完整。每種形式的報告都應包含相應的標題頁和目錄。根據本標準進行的試驗，摘要報告將提供給有關各方。 9.2標題頁 標題頁應介紹下列信息： a)報告編號；(可選) b)報告形式；(摘要、詳細和完整) c) 報告作者； d)試驗執行單位； e) 報告日期； f) 試驗地址； g)試驗名稱； h)試驗日期和時間； i) 發電系統標識和制造商名稱。 9.3 目錄 每種形式的報告都應提供相應目錄。 9.4摘要報告 摘要報告應包括下列信息： a) 試驗目的； b)試驗、儀器和設備的描述； c)試驗項目的順序和日期，以及所有的試驗結果； d)相應結論。 9.5詳細報告 詳細報告應在摘要報告內容外增加下列信息： a)燃料電池發電系統的類型、規格、運行配置和說明試驗邊界的流程圖； b)儀器和設備的安排、布置和運行條件的描述； c) 儀器設備校準情況； d)計算方法； e) 顯示試驗結果的表格和圖形； f) 試驗及其結果的討論。(如，評論和記錄) 9.6完整報告 完整報告應在詳細報告內容外增加原始數據表復印件。 附錄B為試驗報告的參考模板。 附 錄A (資料性附錄) 低溫保存用關機程序 低溫保存之前的關機按如下程序進行： a)根據燃料電池發電系統的操作要求進行卸載，至開路狀態。 b)調節進氣管道開關，在燃料電池發電系統內部溫度測溫點溫度降至零度之前，將燃料氣與空氣進氣分別切換為不增濕的干燥惰性氣體。如N2；根據燃料電池發電系統制造商的操作壓力與流量調節惰性氣體進氣壓力與流量，對燃料電池發電系統進行吹掃，記錄吹掃壓力、流量與起始時間。 c) 根據尾氣排放處濕度傳感器測定的相對濕度控制吹掃時間，當相對濕度達到規定值(10％～20％)時，停止吹掃，記錄吹掃停止時間與濕度。 附 錄B (資料性附錄) 試驗報告 以下為質子交換膜燃料電池低溫特性試驗的試驗報告參考模板。 B.1 概要信息 B.1.1試驗報告的概要信息 按照表B.1的信息，給出試驗報告的概要信息。 表B.1試驗報告概要信息 試驗報告單位(應用單位) 試驗報告題目 作者 B.1.2有關試驗的概要信息 按照表B.2的信息，給出試驗的概要信息。 表B.2試驗的概要信息 試驗序號 需要試驗的公司 試驗次數 試驗日期 執行試驗的公司 試驗地點 試驗燃料電池/設備 B.2 介紹 供試驗者參考： ——實施過程和試驗程序選擇的解釋； ——試驗者和顧客之間約定的試驗方案，可能包括驗收標準； ——試驗報告或試驗中用到的其他文件(專業術語文件，符號統一等)。 B.3試驗目的和范圍 試驗目的是確定在規定環境條件下燃料電池的特性。 測量電池性能從開路電壓一直到最大電流密度，設定如下： ——試驗對象的特性； ——考慮應用的技術規范； ——測量方法。 試驗目的： ——質子交換膜燃料電池系統的低溫儲存性能； ——質子交換膜燃料電池系統的低溫啟動性能； ——質子交換膜燃料電池系統的低溫啟動耗能情況。 B.4試驗對象描述 按照表B.3的格式要求，給出試驗對象的描述。 表B.3試驗對象描述 制造商 燃料電池類型 燃料電池發電系統型號 產品或者試驗對象 產品編碼 試驗對象識別號碼 允許的最低燃料電池電壓值/V 陽極和陰極間允許的壓差/kPa 制造商建議的空氣計量比 最大電流/A 工作電壓范圍/V 額定功率/kW 注：制造商提供的燃料電池發電系統其他補充說明或信息。 B.5試驗對象的狀況 簡單描述有關燃料電池的試驗歷史包括所有的診斷試驗，特別或者基本試驗及其相應的順序標識。 B.6試驗方案的描述 詳細描述使用的試驗設備和方案，包括傳感器類型、位置以及特殊裝置(如，加熱/冷卻和增濕子系統)，都應在試驗報告中給出，以利于對試驗結果的理解。 B.7運行條件，輸入和輸出的描述 表B.4～表B.5列舉了試驗中所有的輸入、輸入值和試驗中的運行條件。 試驗者將填寫每個試驗的輸入值欄。 表B.4試驗輸入參數 輸入 描述 單位 輸入值 T 環境試驗艙溫度 ℃ i 電流密度(i=實際電流/活性幾何面積) A/cm2 Tc 燃料電池溫度 ℃ Xfuel 燃料組分 ％氫氣；％其他氣體 Xox 空氣組分 ％氧氣；％其他組分 pAir 空氣在電堆進口壓力或出口 壓力的背壓c kPa 氫氣在電堆進口壓力或出口的背壓c kPa Qλfuel 燃料流量a m3/s Qλox 空氣流量a m3/s Qfuel,min 燃料最小流量 m3/s Qox,min 空氣最小流量 m3/s λfuel 燃料化學計量比 無量綱 λox 空氣化學計量比 無量綱 RHox 進氣口空氣相對濕度b ％ RHfuel 進氣口燃料相對濕度b ％ Tiox 空氣入口溫度 ℃ Toox 空氣出口溫度 ℃ Tifuel 燃料入口溫度 ℃ Tofuel 燃料出口溫度 ℃ Tic 冷卻劑入口溫度 ℃ Toc 冷卻劑出口溫度 ℃ Qcox 冷卻劑流量(空氣側) cm3/min Ocfuel 冷卻劑流量(燃料側) cm3/min Tamb 環境溫度 ℃ pamb 環境壓力 kPa RHamb 環境相對濕度 ％ a Qλfuel和Qλox分別是燃料和空氣化學計量比約束的體積流量。 b 試驗過程中不規定反應物增濕方法。但是，試驗報告中應有相關輸入(例如鼓泡增濕時水和管路的溫度或噴水增濕時注入水的流量)-露點與氣體的相對濕度有關，也應在報告中給出(計算或在氣體進口有濕度傳感器時測量出)。 c 請測試者記錄可選項，電堆進出口壓力是否控制在穩定值。 表B.5試驗輸出參數 輸出 描述 單位 儀器精度 t 加載時間 s V 系統輸出電壓 V P 系統輸出電流 A B.8試驗過程和結果 B.8.1 啟動和活化步驟描述 表B.6中給出了測量步驟前的功能性運行數據(啟動和活化)。 表B.6 測量步驟前的功能性參數 運行時間/ min 燃料電池系統輸出電流/ A 燃料電池系統輸出電壓/ V 燃料電池系統輸出功率/ W B.8.2測試步驟和結果的描述 測量步驟和結果描述如下： ——設定試驗條件(初始試驗輸入)； ——測試步驟終止的原因； ——測量結果。 將測試的基本信息填寫在表B.7中。 表B.7測量步驟后的功能性參數 運行時間/ min 燃料電池系統輸出電流/ A 燃料電池系統輸出電壓/ V 燃料電池系統輸出功率/ W B.8.3關機描述 B.8.4操作步驟引起的偏差 B.9數據后處理 B.10 結論