[PDF] GB/T 42855-2023 - 自动发货. 英文版
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| GB/T 42855-2023 | 755 | GB/T 42855-2023 | 9秒内发货PDF | 氢燃料电池车辆加注协议技术要求 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 42855-2023 (GB/T42855-2023) |
| 中文名称 | 氢燃料电池车辆加注协议技术要求 |
| 英文名称 | Technical requirements of fuelling protocols for hydrogen fuel cell vehicles |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | F19 |
| 国际标准分类 | 27.180 |
| 字数估计 | 54,577 |
| 发布日期 | 2023-08-06 |
| 实施日期 | 2023-12-01 |
| 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 |
GB/T 42855-2023: 氢燃料电池车辆加注协议技术要求
GB/T 42855-2023 英文版: Technical requirements of fuelling protocols for hydrogen fuel cell vehicles
中华人民共和国国家标准
氢燃料电池车辆加注协议技术要求
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了氢燃料电池车辆高压氢气加注协议的基本要求、通用要求、加注边界条件、加注过程
以及加注过程控制的要求。
本文件适用于氢燃料电池车辆加氢设施用加注协议。氢内燃机车辆、氢能船舶、氢能有轨电车、氢
能飞行器、氢能工程车辆、氢能发电装置、氢气运输车辆等的加氢设施用加注协议也可参照本文件。
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 31138 加氢机
3 术语和定义
GB/T 31138界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
4 基本要求
4.1 加注协议组成
加注协议应包括加注性能目标、边界条件、加注方法、过程控制、加注速率和目标压力等要求。
4.2 通则
4.2.1 应结合氢气加注方法和加注性能目标制定加注协议,根据加氢机环境温度适应性、氢气温度预
冷能力、氢气供应能力(压力和流量)、氢气管路压降和热交换能力,以及车载储氢系统质量储氢容量(以
下简称“车载储氢系统容量”)、储氢气瓶类别、初始温度、初始压力等参数确定加注速率和目标压力,并
匹配相应的过程控制要求。
4.2.2 应根据加氢设施满足的加注边界条件和加注性能目标选用加注协议,加注过程应采用加注协议
规定的加注方法,根据加注条件选用合适的加注速率和目标压力,并进行相应的过程控制。
4.2.3 加氢设施所要求的加注方法、加注性能目标、边界条件等参数等发生变化时,应重新制定加注
协议。
4.3 加注速率
加注速率应在下列条件下满足车载储氢气瓶不超过最大允许工作温度的要求:
a) 氢气温度为氢气预冷温度等级所允许的最大氢气温度值;
b) 车载储氢系统仅含一个储氢气瓶,且该储氢气瓶容量为车载储氢系统容量;
c) 车载储氢气瓶初始温度为当前环境温度对应的热工况温度;
d) 管路压降为最大允许值。
4.4 目标压力
目标压力应在下列条件下满足车载储氢系统不超过最大工作压力的要求:
a) 氢气温度为氢气预冷温度等级所允许的最小氢气温度值;
b) 车载储氢系统由公称储氢容量为1kg的储氢气瓶组成,储氢气瓶数量由车载储氢系统容量
确定;
c) 车载储氢气瓶初始温度为当前环境温度对应的冷工况温度;
d) 管路压降为最小允许值。
4.5 加注等级分类
4.5.1 加注协议标识
加注协议标识由压力等级、加注氢气温度等级、车载储氢系统容量类别、车载储氢系统的气瓶类型
以及加注方式组成。
4.5.2 压力等级
4.5.2.1 应根据车载储氢系统和加氢机的公称工作压力的最小值确定加注协议的压力等级,加注过程
中车载储氢系统和加氢机的压力不应超过相应压力等级下的最大工作压力,见表1。
4.5.2.2 高压力等级的加注协议不应用于低压力等级的车载储氢系统加注。
4.5.3 加注氢气温度等级
应根据加氢站氢气温度范围确定预冷温度等级。加氢站压力等级相同的加氢机宜使用相同的加注
氢气温度等级,加注时间内氢气温度不应超过预冷温度等级规定的上限值。加注氢气温度等级见表2。
5 加注协议通用要求
加注协议应满足车载储氢系统安全使用条件,并应保证车载储氢系统不超过最大允许工作温度和
最大工作压力的条件下加注率最大。加注结束时,车载储氢气瓶内氢气温度不应超过85℃,储氢气瓶
内压力不应超过公称工作压力的1.25倍,加注率(SOC)宜满足95%≤SOC≤100%。
6 加注边界条件
6.1 基本要求
加注边界条件应包括加注压力等级、加注氢气温度等级、车载储氢系统容量、储氢气瓶类型,以及加
注初始压力、环境温度、最大加氢流量等的范围,其中加注初始压力、环境温度、加注氢气温度应符合
GB/T 31138规定的要求。
6.2 初始温度
启动加注前,车载储氢系统内氢气及储氢气瓶壁面的温度不应超过当前环境温度下车载储氢系统
所对应的冷工况和热工况温度范围,见表4。
6.3 管路压力损失
当氢气流量为60g/s时,加氢机与车载储氢气瓶间的氢气压力损失应为3MPa~25MPa。
6.4 加注方式
通信加注方式下,应能获取车载储氢系统容量、储氢气瓶类型、管路压力损失、车载储氢系统内氢气
实时温度、车载储氢系统实时压力、最大允许加注流量以及各储氢气瓶进气截止阀的开关状态等信息。
7 加注过程
注:氢气加注过程示意图见附录A。
7.1 无通信加注
7.1.1 加注程序
无通信加注过程包括加注启动、加注表选择、主加注过程以及加注过程检测等。加注启动应包括初
次气密性检查、车载储氢系统初始压力测量、体积测量等,主加注过程应包括加注过程控制及加注结束
控制,加注过程检测应覆盖加氢机压力、环境温度、加氢流量、环境温度等。加注启动、加注表选择、主加
注过程以及加注过程检测的具体程序见附录B中的B.1~B.4。
7.1.2 加注结束
加氢机压力应不大于目标压力或根据加氢机与车载储氢系统的压差设置加氢机压力以保证加注结
束时车载储氢系统压力不大于目标压力。
注:对于具有多个储氢气瓶的车载储氢系统,认为各储氢气瓶内氢气压力始终相等。
7.2 通信加注
7.2.1 加注过程
通信加注过程包括通信建立、加注启动、加注表选择、主加注过程、加注过程检测、加注氢气温度等
级降低以及通信断开等。加注启动、加注表选择、主加注过程、加注过程检测的要求与无通信加注一
致,见B.1~B.4。氢气温度超过预设预冷温度等级上限时,应调整加注氢气温度等级,见B.5。
7.2.2 通信建立
加氢机启动加注前应确认与车载储氢系统建立了有效的通信,并应满足下列条件:
a) 车载储氢系统未发送终止信号;
b) 通信传输的车载储氢系统容积和加氢机测量的车载储氢系统容积偏差不超过±15%;
c) 通信传输的车载储氢系统初始压力和加氢机测量的车载储氢系统初始压力偏差在测量和计算
误差范围内。
7.2.3 通信断开
加氢机无法获得车载储氢系统的数据信号或不符合7.2.2规定的要求时,如果满足无通信加注条
件,应按无通信加注程序继续加注,并应符合下列要求;否则,加氢机应在3s内停止加注。
a) 无通信加注程序设置的加注速率等于切换前通信加注程序设置的加注速率;
b) 无通信加注程序设置的目标压力根据切换无通信加注程序时车载储氢系统的压力重新确定。
7.2.4 加注结束
加氢机应采用通信获取的车载储氢系统内氢气实时温度、车载储氢系统实时压力以及加注率作为
加注结束的判定依据,保证加注结束时满足加注性能目标要求。按照GB/T 31138规定的方法计算车
载储氢系统加注率。
8 加注过程控制
8.1 基本要求
8.1.1 环境温度
测量环境温度的温度传感器精度和安装位置应符合GB/T 31138规定的要求。加注过程中环境温
度应不低于-40℃且不大于50℃,如果超过该温度范围,应按照GB/T 31138规定的环境温度超限要
求处理。
8.1.2 氢气预冷温度
测量氢气温度的温度传感器精度和安装位置应符合GB/T 31138规定的要求。加注开始后30s内
的氢气温度应满足预设氢气预冷温度等级要求的范围,如果超过该范围,无通信加注应按照
GB/T 31138规定的氢气预冷温度超限要求处理,通信加注在氢气温度低于预设氢气预冷温度等级所
对应的温度下限时应重新选择温度等级或者温度超限处理,在氢气温度高于预设氢气预冷温度等级对
应的温度上限时应按照GB/T 31138规定的氢气预冷温度超限要求处理。
8.1.3 加氢机压力测量
加氢机压力采样频率不应小于1Hz,测量加氢机压力的压力传感器准确度和安装位置应符合
GB/T 31138规定的要求。
8.1.4 启动时间加注质量
加注启动时间内充入车载储氢系统内的氢气质量不应超过300g。
8.1.5 加注流量及计量
总加注时间内氢气流量循环、最大氢气流量以及计量性能应符合GB/T 31138规定的要求。
8.1.6 车载储氢系统容积测试及误差
根据加注启动时间内充入车载储氢系统内的氢气质量以及车载储氢系统内氢气压力的变化值,假
设气体温度不变,根据气体状态方程计算得到车载储氢系统的体积,加注启动时间内测得的车载储氢系
统容积误差不应超过±15%。
8.1.7 气密性检测
H35主加注过程应至少进行一次初始气密性检测,H70主加注过程应在加氢机压力达到30MPa
和60MPa时分别进行加注过程气密性检测,并且应符合GB/T 31138规定的要求。
注1:初始气密性检测指加注启动过程中对加氢管路加压,通过一段时间内管路压力变化情况判断是否有泄漏的
检测方法。
注2:加注过程气密性检测指主加注过程中暂停加注,使加氢管路中保持一定压力的气体,通过一定时间内管路压
力变化情况判断是否有泄漏的检测方法。
8.1.8 确定加注参数
加注参数的确定应符合下列要求:
a) 根据加氢机流量调节装置的类型选择加注过程控制方法,采用压力控制法或流量控制法;
b) 根据加氢机压力等级和储氢气瓶类别选择相应的加注表格;
c) 根据环境温度、车载储氢系统容量以及初始压力,依据选定的加注表格采用线性插值法确定加
注速率(平均升压速率或流量)和目标压力。如果插值点位于加注表格的“不能......
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相关标准: GB/T 42717|GB/T 47032|GB/T 42857|GB/T 42717|GB/T 42855-2023|GB/T 42855|