T∕CECA-G 0163-2022 氢燃料电池车辆用加注规范 第二部分：商用车.pdf

团体标准T/CECA-G 016320222022-03-25 发布2022-03-28 实施中国节能协会发布氢燃料电池车辆用加注规范第二部分：商用车Fueling specification for hydrogen fuel cell vehiclesPart 2: Commercial vehiclesICS 27.010F 19学兔兔 标准下载T/CECA-G 016320221前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由中国节能协会标准化专委会提出并归口。主要起草单位：中国标准化研究院、北京低碳清洁能源研究院、佛山绿色发展创新研究院、浙江大学、北京海德利森科技有限公司、正星氢电科技郑州有限公司、 中国节能协会氢能专业委员会。主要起草人：杨燕梅、何广利、杜利锋、花争立、陈晓露、李海龙、李明昕、赵学智、柴博。本文件为首次发布。学兔兔 标准下载T/CECA-G 016320222氢燃料电池车辆用加注规范第二部分：商用车1范围本文件规定了氢燃料电池商用车辆安全加氢的技术要求和过程控制要求。本文件适用于氢燃料电池商用车的加注过程。氢燃料电池轨道车、氢燃料电池叉车、氢燃料电池船舶等其他交通工具的加注过程可参照本文件。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 24499 氢气、氢能与氢能系统术语GB/T 24548 燃料电池电动汽车 术语GB/T 26990-2011 燃料电池电动汽车 车载氢系统 技术条件3术语和定义GB/T 24499、GB/T 24548规定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1加注率 state of chargeSOC加注结束后， 储氢气瓶内压力和温度对应的氢气密度与氢气在公称工作压力和15时的密度的比值。参见： = , ,15 100%注： 氢气密度计算参见附录A。3.2加注速率 fuelingspeed氢气加注时的氢气流量或储氢气瓶内压力升高的速率。3.3加注模式 fueling mode加氢机加注时的流量调节方式， 分为快速加注模式和普通加注模式。 快速加注模式是指加注过程中加注速率可主动调节；普通加注模式是指加注过程中加注速率通过孔板或针阀被动调节。3.4通讯 communication加氢机与车载储氢系统之间通过有线或者无线的方式进行数据交换。3.5车载储氢系统 onboard hydrogen storage system学兔兔 标准下载T/CECA-G 016320223从氢气加注口至压力调节器进口，与高压氢气加注、储存、输送、供给和控制有关的装置，参见附录 B。注： 本文件中提及的储氢气瓶为车载储氢系统中的高压储氢气瓶。来源：GB/T 26990-2011,3.1，有修改4氢气加注技术要求4.1压力等级燃料电池商用车氢气加注中涉及的压力等级见表 1。表 1 加注压力等级加氢机工作压力等级（HSL）公称工作压力/MPa最大加注压力（1.25NWP）/MPa最大允许工作压力（1.375NWP）/MPaH353543.7548.125H505062.568.75H707087.596.254.2温度范围燃料电池商用车氢气加注，温度范围要求如下：a) 环境温度范围：-40oC-50oC；b) 车载储氢瓶温度：-40oC-50oC（有通讯），与环境温度相同（无通讯）。4.3 加注速率在不同的初始条件、 环境条件下， 加氢机应选择合适的加注速率以保证加注结束时储氢气瓶状态符合4.3中的有关规定。4.4 加注边界4.4.1 35MPa 加注过程中，压缩氢气储存系统的温度范围为-4085，压力范围为 0.5MPa43.75MPa。加注过程中，氢气密度不超过 24.0kg/m，见附录 C。4.4.2 70MPa 加注过程中，压缩氢气储存系统的温度范围为-4085，压力范围为 0.5MPa87.5MPa。加注过程中，氢气密度不超过 40.2kg/m，见附录 D。4.5加注结束状态加注边界条件应符合温度、压力、加注率SOC的要求。加注结束时，储氢气瓶状态应符合下列要求：a) 储氢气瓶内的氢气温度不应超过85；b) 加注率SOC宜95%且100%；C) 储氢气瓶内压力不应超过1.25倍公称工作压力。5 加注过程控制5.1 标准加注过程加注过程由加注启动过程和加注过程组成。加注启动过程由初始加注判定、检漏、压力测量、加氢策略判定等程序，加注过程由升压控制、加注中检漏、紧急控制等程序组成，见图 1。学兔兔 标准下载T/CECA-G 016320224图 1 加注过程示意图5.2 控制方式加氢机加注时的流量调节方式， 分为快速加注模式和普通加注模式。 快速加注模式是指加注过程中加注速率可主动调节； 普通加注模式是指加注过程中加注速率通过孔板或针阀被动调节。 加氢机应设有自动切断阀，以在加注结束或发生紧急情况时，停止加注过程。5.2 通讯判断5.2.1 按照加注过程中加氢机与车辆有无通讯，可以分为有通讯的加注和无通讯的加注。5.2.2 通讯系统必须能识别出连接脉冲和初始脉冲。5.2.3 工作状态下，通讯系统具有识别氢气瓶压力等级、容积、起始温度、起始压力、结束温度、结束压力、加氢次数的能力，而且必须能在加注过程出现异常时停止加注。5.2.4 当加氢枪与车载加注口连接后，加氢机与车辆应进行通讯，且在 5 秒内进行通讯确认，若超过时间则认为通讯失败。5.3 车载高压储氢系统初始压力启动时，加氢机测量高压储氢系统初始压力，如果测量的高压储氢系统初始压力小于 0.5 MPa 或大于标准工作压力（35 MPa 或 70 MPa） ，则应在 5 秒钟内尽快终止加注程序。5.4 加注判断根据已有信息，如额定加氢机氢气供给温度、通讯、测得的环境温度（T环境） 、高压储氢系统初始压力（P0）值等，判断车辆是否具备加注条件，如结论为“不能加注” ，则终止加注。5.5 初始泄漏检查车辆首次与加氢机相连时，应检查其完整性。加氢机使用一定量的氢气对车载储氢容器进行加压，然后进行保压至少 5 秒钟，并监测加氢站压力。若压力下降明显，加氢机控制系统应立即停止加注。学兔兔 标准下载T/CECA-G 0163202255.6 目标压力及加注速率计算在加注启动期结束时，应根据已有信息加氢机氢气供给温度、通讯、测得的环境温度（T环境） 、高压储氢系统初始压力（P0）值等确定最终的加氢速率和目标压力（P目标）和速率。5.7 泄漏检测35MPa 加氢机加注过程中，加氢软管压力达到 30MPa 时，应进行泄漏检测。70MPa 加氢机加注过程中，加氢软管压力达到 30MPa、60MPa 时，应分别进行泄漏检测。如果测得压力迅速下降，加氢机应停止加氢。5.8 压力偏差加注结束时，设定的目标压力和车载储氢系统内的实际压力差小于 0.3MPa。5.9 紧急停机如加注过程中发生过压，过充，过热，泄露状况，按下紧急停机按钮，5 秒内停机。5.10 最大加氢流量停机最大加注速率应不大于7.2kg/min，并应与所使用加氢枪规定的最大流量匹配，当测得的氢气最大流量连续超过规定值3s时，应在3s内停止加氢。5.11 氢气超温或通讯故障具有通讯功能的加氢机，当发生储氢气瓶内超温情况时，应能自动停止加氢；如加氢机与氢能车辆的通讯中断，应能停止加氢或者在保证安全的条件下切换为非通讯加氢。5.12 结束加注当车载储氢装置内压力达到目标压力、系统超温、超压、泄露，以及车辆或加氢站发出终止加注信号时，加氢机应立即停止加注。5.13 数据记录与显示加注过程中，加氢机系统应显示氢气加注量和加注压力。同时系统应在发生故障时，进行明显的提示。加注系统应记录每次加注的信息：a) 时间b) 初始压力c) 终止压力d) 加氢量e) 故障信息学兔兔 标准下载T/CECA-G 016320226附录A（资料性）氢气密度计算方法A.1总则本附录提供了压力为0.1 MPa100 MPa、温度为220 K500 K的氢气密度计算方法。A.2符号M：氢分子摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）；p：氢气压力，单位为兆帕（MPa）；Z：氢气压缩因子；R：气体常数；T：氢气温度，单位为开尔文（K）；：氢气密度，单位为千克每立方米（kg/m3）；vij：常数，见表B.1。注1：氢分子摩尔质量M = 2.016 g/mol。注2：气体常数R = 0.008 314 5 MPaL/(molK)）A.3氢气密度计算氢气压缩因子Z按式（A.1）计算：641111100/jiijijZv pT (A.1)氢气密度按式（A.2）计算： = /()(A.2)表 B.1 系数 vij系数vijj1234i11.000 18-0.002 254 60.010 53-0.013 2052-0.000 672 910.028 051-0.024 126-0.005 866 330.000 010 817-0.000 126 530.000 197 880.000 856 774-1.436 8E-071.217 1E-067.756 3E-07-1.741 8E-0551.244 1E-09-8.965E-09-1.671 1E-081.469 7E-076-4.470 9E-123.027 1E-116.332 9E-11-4.697 4E-10学兔兔 标准下载T/CECA-G 016320227附录B（资料性）车载储氢系统示意图标引序号说明：1压力调节器；2单向阀；3加氢口（带单向阀）；4过流保护阀；5主关断阀；6储氢气瓶；7排放口；8压力释放装置。图 B.1 车载储氢系统示意图学兔兔 标准下载T/CECA-G 016320228附录C（规范性）35MPa 加氢机加注边界条件35MPa加氢机的加注边界条件见图B.1。图 B.1 35MPa 加氢机加注边界条件学兔兔 标准下载T/CECA-G 016320229附录D（规范性）70MPa 加氢机加注边界条件70MPa加氢机的加注边界条件见图C.1。图 C.1 70MPa 加氢机加注边界条件学兔兔 标准下载