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DB37／T 4098-2020 质子交换膜燃料电池发动机安全性技术要求.pdf简介：

DB37/T 4098-2020 是一项关于“质子交换膜燃料电池发动机安全性技术要求”的地方标准。该标准由中国山东省发布的，适用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）发动机的设计、制造、检验和使用。PEMFC是一种燃料电池技术，通过质子交换膜让氢气和氧气反应产生电能，同时生成水，具有高效、清洁的特点。

该标准详细规定了燃料电池发动机在运行过程中应满足的安全性要求，包括但不限于：热管理、压力控制、电化学反应的安全性、燃料和氧化剂的储存和处理、电气安全、防火防爆、环境适应性等方面的规定。它旨在确保燃料电池发动机在正常使用和极端条件下都能安全可靠地运行，防止可能的事故和风险，保障用户和环境的安全。

这个标准对于燃料电池产业的发展，特别是在山东省内的燃料电池发动机产品设计和制造中具有重要的指导和规范作用。

DB37／T 4098-2020 质子交换膜燃料电池发动机安全性技术要求.pdf部分内容预览：

燃料电池发动机fuelcell engine 包括燃料电池模块和燃料电池辅助系统，在外接氢源的条件下可以正常工作。 框图见图1。

图1燃料电池发动机框图

路灯系统路灯地柜采购项目招标文件DB37/T40982020

标称工作压力nominalworkingpressure 同时满足燃料电池发动机可安全连续运行的内部氢气路、空气路和水路的最大压力。 3.3 主动放电activedischarge 燃料电池发动机停机过程中，通过内部泄放电阻或DC/DC变换器将燃料电池模块残留电荷快速泄放 的过程。

王动放电activedischarge 燃料电池发动机停机过程中，通过内部泄放电阻或DC/DC变换器将燃料电池模块残留电荷快速 过程。

4.1燃料电池发动机的要求

燃料电池发动机应满足以下要求： 燃料电池发动机已按设计和工艺文件装配完整，加注冷却液、通氢气后即可工作； 燃料电池发动机应满足出厂时的外形结构和基本参数； 燃料电池发动机应具备安全保障系统

4.2测试环境及测量参数要求

表1测量参数、单位和准确度要求

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2.1燃料电池发动机按照6.2项进行绝缘电阻试验，燃料电池发动机的绝缘电阻应不小于100！ 2.2燃料电池发动机按照6.3项进行主动放电试验，燃料电池发动机的主动放电时间应不超过 动放电模式下燃料电池模块电流最大值应不超过额定电流值。

5.3.1按照6.4项进行防水防尘试验，若燃料电池发动机下表面距地面高度小于300mm防护等级应不 低于IP67，其他使用环境应不低于IP56。 5.3.2按照6.5项进行盐雾试验，试验后外壳无破裂，应满足5.1项通用安全和5.2.1项绝缘电阻要 求。 5.3.3按照6.6项进行湿热循环试验，试验后应满足5.1项通用安全和5.2.1项绝缘电阻要求。 5.3.4按照6.7项进行温度冲击试验，试验后应满足5.1项通用安全和5.2.1项绝缘电阻要求。 5.3.5按照6.8项进行机械冲击及振动试验，试验过程中外壳无破裂，试验后拆检无故障，应满足5.1 项通用安全和5.2.1项绝缘电阻要求。

6. 1. 1 试验条件

试验前应将燃料电池发动机的排氢阀关闭，试验气源至燃料电池模块入口端连接管路及接口应确保 无泄漏。试验应在常温环境下静置2h后进行。

6.1.2外漏气密性（流量法）试验方法

将空气路排气口和水路出水口封闭，同时向氢气路、空气路和水路通入氢氮混合气（氢气浓度不低 于10%），示意图见图2，直至三路压力达到燃料电池发动机的标称工作压力P（单位为kPa）。保持压 力稳定在P，待气体流量稳定30s后读取气体流量值Fi。按公式（1）计算外漏气密性试验（流量法）气 体泄漏值F：

F ×100% 1000×F,

F一一外漏气密性试验（流量法）相对浓度值； F一一实测气体流量值，单位为毫升每分（mL/min）： F一一实测燃料电池发动机箱体通风空气流量最小值，单位为升每分（L/min）

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图2外漏气密性试验（流量法）示意图

F3 FH x100%. 1000×F

6. 2. 1 试验条件

图3外漏气密性试验（流量法）示意图

如果燃料电池发动机装有去离子器，试验前应将燃料电池发动机上去离子器进出管口进行短接或隔 断。使用在燃料电池发动机工作温度下电导率不低于5ⅡS/cm的去离子冷却液进行试验，配备在线式绝 缘电阻测试仪进行绝缘电阻实时测量（采样频率不低于1Hz，测量燃料电池发动机输出端正极对地和负 极对地电阻值后取最小值输出测试结果），试验前应将燃料电池发动机外壳接地。

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按照GB/T24554进行稳态特性试验，记录试验过程中最小绝缘电阻值R。按公式（3）计算燃料电 池发动机绝缘电阻值R：

R一一燃料电池发动机绝缘电阻值，单位为欧姆每伏（2/V）； R一一试验中最小绝缘电阻值，单位为千欧姆（kQ）； U一一理论电压值，单位为伏（V），选取原则见表2。

2理论电压值选取原则

6. 3. 1 试验条件

如果DC/DC变换器参与燃料电池发动机主动放电过程，应将燃料电池发动机和DC/DC变换器共同 验。

6. 3. 2 试验方法

向燃料电池发动机发送正常停机指令，燃料电池发动机运行状态跳转进入主动放电模式后，监控炫 料电池发动机内燃料电池模块电压和燃料电池模块电流参数。记录燃料电池模块电压开始降低时刻至6 V所用时间，此数值为燃料电池发动机主动放电时间，同时记录主动放电模式下燃料电池模块电流最大 值

防水防尘试验按照GB/T4208进行。

盐雾试验按照GB/T2423.18一2012中6.1项严酷等级（5）进行，试验后分别进行6.1项气密性 6.2项绝缘电阻试验。

6. 6. 1 试验条件

试验前应将燃料电池发动机空气路、氢气路和水路外部接口封闭，试验过程中不带电进行试验，试 验后分别进行6.1项气密性试验和6.2项绝缘电阻试验。

6. 6. 2试验方法

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湿热循环试验按照GB/T2423.4一2008中严酷程度为高温55℃进行，试验共进行6个循环，试验后 分别进行6.1项气密性试验和6.2项绝缘电阻试验

将燃料电池发动机放入环境舱 工温度冲击试验 循环10次，试验过程中温度实际 值与目标值误差应在土2℃以内，试验后分别进行6. 密性试验和6.2项绝缘电阻试验。

表3温度冲击试验循环

6. 8. 1 试验条件

图4燃料电池发动机温度冲击试验循环工况示意图

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按照GB/T15089中规定的M类和N类商用车采用不同的试验方法依次进行机械冲击试验及振动试验， 考核商用车正常运行情况下耐机械冲击及振动的能力。汽车行驶方向为x轴方向，另一垂直于行驶方向 的水平方向为y轴方向。试验过程中应加注去离子冷却液，试验后分别进行6.1项气密性试验和6.2项绝 缘电阻试验。

6.8.2M类商用车燃料电池发动机机械冲击试码

燃料电池发动机固定于振动台，在3个轴向x向、y向、2向分别以3g、2g、5g的冲击加速度进行冲 击试验，机械冲击脉冲采用半正弦波形、持续时间6mS，每个方向的正负方向各进行6次。相邻两次冲 击的间隔时间以两次冲击在试验样品上造成的响应不发生相互影响为准，应不小于5倍冲击脉冲持续时 。

CJ∕T 321-2010 铝合金衬塑复合管材与管件商用车燃料电池发动机拆

M类商用车燃料电池发动机振动 实际安装方式及安装方向在振动台上进 行试验，试验期间定时查看紧固件是否松动 应立即停止试验排查并解决

表4M类商用车燃料电池发动机振动试验工况

4N类商用车燃料电池发动机机械冲击试验方

燃料电池发动机固定于振动台，在3个轴向x向、y向、2向分别以5g、3g、8g的加速度进行河 机械冲击脉冲采用半正弦波形、持续时间6mS，每个方向的正负方向各进行6次。相邻两次冲 隔时间以两次冲击在试验样品上造成的响应不发生相互影响为准DB64∕033-1993 防水粉防水屋面工程施工规程，应不小于5倍冲击脉冲持续时

6.8.5N类商用车燃料电池发动机振动试验方法

DB37/T4098—2020衣5N类商用车燃料电池发动机振动试验工况随机振动（每个方向考核12h*）频率2轴功率谱密度PSDy轴功率谱密度PSDx轴功率谱密度PSDHzg /Hzg°/Hzg° /Hz50. 0160. 010. 00710 0. 05 0. 040. 01 150. 0440 0. 05 0. 00020. 01 600. 001一1000. 0010. 000 22000. 000 010. 000 010. 000 01z轴y轴x轴RMS1. 4 0. 690. 6812h：按照试验样本数分别进行不同时长试验，1个试验样本应进行21h试验，2个试验样本应各进行15h试验，3个试验样本应各进行12h试验地方标准信息服务平台8