TCAAMTB 21-2020 燃料电池电动汽车车载供氢系统振动试验技术要求.pdf

ICS 43.080.01CCS T 47团体标准T/CAAMTB 212020燃料电池电动汽车车载供氢系统振动试验技术要求Technical requirements for vibration test of on board hydrogen supply system of fuelcell electric vehicle2020 - 12 - 10 发布2020 - 12 - 30 实施中国汽车工业协会发 布T/CAAMTB 212020I目次前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 技术要求.25 设备要求.26 试验方法.3附录 A （规范性） 立式车载供氢系统随机振动加速度功率谱密度值.4附录 B （规范性） 卧式车载供氢系统随机振动加速度功率谱密度值.5参考文献.7T/CAAMTB 212020II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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国汽车动力电池产业创新联盟燃料电池分会提出。本文件由中国汽车工业协会技术部归口。本文件起草单位：张家港氢云新能源研究院有限公司、江苏国富氢能技术装备股份有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、张家港清研检测技术有限公司、上海重塑能源科技有限公司。本文件主要起草人：何春辉、况开锋、许春华、司耀辉、王凯、王朝、殷劲松、李贺、张金亮、李江川、苏红艳、钱志浩、魏青龙。T/CAAMTB 2120201燃料电池电动汽车车载供氢系统振动试验技术要求1范围本文件规定了燃料电池电动汽车车载供氢系统振动试验的技术要求、设备要求及试验方法。本文件适用于工作压力不超过70MPa、整体框架式、包含单个或多个压缩氢气储存瓶的燃料电池电动汽车的车载供氢系统。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 24548-2009燃料电池电动汽车术语GB 38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求3术语和定义GB/T 24548-2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1车载供氢系统on-board hydrogen supply system在氢燃料电池电动汽车中，稳定地向燃料电池供应氢气的成套设备，燃料经过的所有零件的集合，从车辆加氢口至燃料电池氢气进口，与氢气加注、储存、供给和控制有关的装置。包括加氢口、单向阀、压力表、储氢容器、主关断阀、截止阀、压力调节器、压力释放器、管路、氢控器等。3.2整体框架式车载供氢系统integrated frame on-board hydrogen supply system将车载供氢系统全部零部件集成在特定尺寸的框架内， 整体安装在燃料电池电动汽车上， 整体框架式车载供氢系统组成还包括框架、与车辆的连接结构等。3.3随机振动试验random vibration test随机振动是一种非确定性振动， 是不能用确定性函数来描述的一种振动现象， 但这种振动现象存在着一定的统计规律性， 能用该现象的统计特性进行描述。 随机振动试验是利用统计结果得到的功率谱密度曲线作为输入条件，对系统进行振动试验，评估系统在随机条件下的振动特性。3.4加速度功率谱密度acceleration power spectral densityT/CAAMTB 2120202描述随机振动在频域上的统计结果， 是振动历程时域信息的傅里叶变换， 是加速度功率谱密度值和频率值的关系曲线，它能明确表示各频率所含加速度的强弱。3.5均方根加速度root mean square acceleration加速度功率谱密度曲线下总面积的开方， 反映了振动试验中施加给产品的总能量， 代表了频段内的加速度有效值。4技术要求4.1车载供氢系统在振动试验前应使用氢气或者惰性气体 （氦气或氦气氮气混合气） 进行气密性测试，每个接头易泄漏位置周围 10mm 处的气体（氢气或惰性气体）泄漏浓度不超过 50ppm。4.2完成气密性测试后在进行振动测试之前，应在车载供氢系统中充入 50%额定压力的氢气或氦气氮气混合气（5%氦气加 95%氮气）。4.3车载供氢系统根据储氢瓶的布置方式，可分为立式、卧式两种情况，如图 1 所示：（a）立式车载供氢系统（b）卧式车载供氢系统图 1车载供氢系统形式4.4立式车载供氢系统在随机振动试验时，参照附录 A 给出的数值进行随机振动试验；卧式车载供氢系统在随机振动试验时，参照附录 B 给出的数值进行随机振动试验。注：附录A来源于GB 38031-2020。5设备要求车载供氢系统随机振动用试验台应具有以下功能及指标：a)最大试验负载：600kg；b)振动方向：水平+垂直；c)台面尺寸：2.5m2.5m；d)最大加速度：3g；e)频率范围：2Hz250Hz；f)最大推力：2000kg；g)振动形式：随机振动；h)频率精度：0.1Hz；i)振动台应带有加速度传感器、信号调节器、频谱分析仪、数据显示器、存储器、测量和控制软件等附属设备，附属设备精度应5%。T/CAAMTB 21202036试验方法6.1试验准备6.1.1试验条件：试验过程中大气压力应不低于 91kPa，温度控制在 535之间，相对湿度应小于 95%。6.1.2试验准备：a)待测样品 1 套；b)试验前应对车载供氢系统进行气密性测试，每个接头易泄漏位置周围 10mm 处的气体泄漏浓度不超过 50ppm；c)车载供氢系统进行气密性测试之后，在系统中充入 50%额定压力的氢气，或氦气氮气混合气体（5%氦气加 95%氮气）；d)按照车载供氢系统的车载实际安装方式，将系统固定在振动试验台上。6.2试验过程6.2.1记录样品重量，试验场地的温度和湿度。6.2.2按表 1 顺序及时间进行试验，试验顺序应按照 X、Y、Z 方向，依次进行。振动顺序不按照此规定时，应在试验报告中注明试验顺序。表 1随机振动试验方法振动方向加速度功率谱密度振动时间（小时）X见附录 A、附录 B12Y12Z126.2.3试验过程中，出现脱落、磨损、变形等异常时，应立即停止试验。排除异常之后，检查异常是否影响继续试验，对试验没有影响可以选择继续进行试验，否则应终止试验，试验结束。6.2.4试验结束后，对供氢系统进行气密性测试，记录每个接头处的气体泄漏浓度值。6.3试验报告试验报告应包括以下内容：a)试验样品的名称、规格、型号、数量等；b)配合图片，说明样品的固定方式；c)试验设备的参数说明；d)试验场所的湿度及温度、供氢系统试验前后压力数值；e)振动试验的加速度功率谱密度曲线；f)配合试验前后图片，记录结果的正常或异常，应详细说明异常情况，并配图记录任何能够帮助正确解释实验结果的现象；g)试验结果和分析；h)试验日期、试验人员、试验单位或部门负责人签字盖章。T/CAAMTB 2120204AA附录A（规范性）立式车载供氢系统随机振动加速度功率谱密度值表 A.1立式车载供氢系统随机振动加速度功率谱密度值频率（Hz）x 轴加速度功率谱密度（g2/Hz）y 轴加速度功率谱密度（g2/Hz）z 轴加速度功率谱密度（g2/Hz）50.0020.0050.008100.0180.0250.042150.0180.0250.04240/0.000560/0.0001/100/0.00010.00052000.000010.000010.00001RMS0.52g0.57g0.73gT/CAAMTB 2120205BB附录B（规范性）卧式车载供氢系统随机振动加速度功率谱密度值表 B.1卧式车载供氢系统随机振动加速度功率谱密度值频率（Hz）x 轴加速度功率谱密度（g2/Hz）y 轴加速度功率谱密度（g2/Hz）z 轴加速度功率谱密度（g2/Hz）50.03430.02770.134960.01650.01260.050870.01720.01450.043480.04090.02620.078190.08620.03680.1052100.15520.06850.1135110.55950.11560.1541120.66450.12130.1639130.36450.14490.2223140.25860.15520.2722150.15580.10710.1955160.07730.06460.1456170.03960.0720.1852180.02680.08250.2853190.03110.07620.4006200.09330.14070.7395210.09280.32340.588220.02870.17320.1615230.01830.07420.0872240.01520.08420.0502250.01950.1140.0384260.02380.06710.037270.01270.03390.025280.00680.01970.0166290.00490.01450.0125300.00410.01270.01310.00360.01230.0081320.00310.01150.0064330.00270.00990.0053340.00230.00820.0047350.00220.00710.0046T/CAAMTB 2120206表 B.1卧式车载供氢系统随机振动加速度功率谱密度值(续）频率（Hz）x轴加速度功率谱密度（g2/Hz）y轴加速度功率谱密度（g2/Hz）z轴加速度功率谱密度（g2/Hz）360.00210.00580.0045370.00210.00490.0047380.00260.00470.0053390.00360.00590.0062400.00570.00970.006410.00730.02150.0053420.00510.03970.0044430.00280.03540.0035440.00180.01710.0031450.00130.00720.003460.00120.00380.0027470.0010.00250.0027480.0010.00210.0029490.0010.0020.003500.00120.00250.0036RMS1.70g1.54g2.08gT/CAAMTB 2120207参考文献1 GB/T 26990-2011燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件2 GB/T 29126-2012燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法_