GB/T 43691.1-2024《燃料電池模塊第1部分：安全》在2024年3月15日發(fā)布，將于2024年10月1日實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)修改采用IEC 62282-2-100:2020，規(guī)定了燃料電池模塊結(jié)構(gòu)、正常和異常條件下運(yùn)行以及測(cè)試的安全相關(guān)要求。

為了全面評(píng)估燃料電池模塊的安全性能，標(biāo)準(zhǔn)從型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn)兩個(gè)層面做出了測(cè)試項(xiàng)目及方法的規(guī)定。型式試驗(yàn)可以分為機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)、電氣強(qiáng)度試驗(yàn)、正常運(yùn)行條件試驗(yàn)和異常運(yùn)行條件試驗(yàn)四個(gè)方面的測(cè)試。

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機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)

機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)包含沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)、氣體泄漏試驗(yàn)、允許工作壓力試驗(yàn)、冷卻系統(tǒng)耐壓試驗(yàn)、過(guò)壓試驗(yàn)、壓差試驗(yàn)6個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，測(cè)試燃料電池模塊承受沖擊振動(dòng)和壓力的機(jī)械性能。

① 沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)

燃料電池模塊在不同的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)受到外界環(huán)境引起的不同程度的振動(dòng)及沖擊，這會(huì)導(dǎo)致燃料電池模塊性能衰減甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。燃料電池模塊需要具備一定的抗沖擊和振動(dòng)能力。

② 氣體泄漏試驗(yàn)

燃料電池模塊應(yīng)具有良好的密封性能以避免燃料氣體泄漏率超過(guò)限值要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了流量計(jì)法、壓降法兩種測(cè)試方法。

③ 壓力試驗(yàn)

燃料電池模塊應(yīng)具備良好的耐壓能力，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了允許工作壓力試驗(yàn)、冷卻系統(tǒng)耐壓試驗(yàn)、過(guò)壓試驗(yàn)和壓差試驗(yàn)4個(gè)項(xiàng)目來(lái)測(cè)試其在工作溫度下的耐壓能力。

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電氣強(qiáng)度試驗(yàn)

電氣強(qiáng)度試驗(yàn)包含耐電壓試驗(yàn)和絕緣試驗(yàn)2個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，測(cè)試燃料電池模塊的電氣絕緣性能。

① 耐電壓試驗(yàn)

耐電壓試驗(yàn)用于檢測(cè)燃料電池模塊抵抗瞬間高壓的絕緣能力。

② 絕緣試驗(yàn)

絕緣試驗(yàn)通過(guò)檢測(cè)燃料電池模塊的電堆集流體與外殼表面外露金屬件、電堆集流體與電堆安裝框架外露表面金屬件之間的絕緣電阻來(lái)表征其絕緣能力。

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正常運(yùn)行條件試驗(yàn)

正常運(yùn)行條件試驗(yàn)包含正常運(yùn)行試驗(yàn)、持續(xù)和短時(shí)電功率試驗(yàn)、可燃濃度試驗(yàn)3個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目，測(cè)試燃料電池模塊在正常運(yùn)行條件下的性能。

① 正常運(yùn)行試驗(yàn)

正常運(yùn)行試驗(yàn)是指燃料電池模塊在正常條件下運(yùn)行，包括功率、溫度、壓力、流量、燃料成分等，檢測(cè)燃料電池模塊運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)并與制造商的規(guī)定值進(jìn)行比較。

② 持續(xù)和短時(shí)電功率試驗(yàn)

持續(xù)和短時(shí)電功率試驗(yàn)是指燃料電池模塊在規(guī)定的短時(shí)電流值維持制造商規(guī)定的時(shí)間，測(cè)試其短時(shí)過(guò)載的能力。

③ 可燃濃度試驗(yàn)

可燃濃度試驗(yàn)是指在燃料電池模塊正常運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行可燃?xì)怏w濃度的檢測(cè)，測(cè)試其運(yùn)行過(guò)程中的氣體密封能力。

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異常運(yùn)行條件試驗(yàn)

異常運(yùn)行條件試驗(yàn)包括燃料匱乏試驗(yàn)、氧氣/氧化劑匱乏試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、缺乏冷卻或冷卻受損試驗(yàn)、串漏監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)和冷凍/解凍循環(huán)測(cè)試6個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱俗C明燃料電池模塊在確定的異常運(yùn)行條件下不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)或造成燃料電池模塊外部損壞。

① 燃料（氧化劑）匱乏試驗(yàn)

燃料（氧化劑）匱乏試驗(yàn)通過(guò)模擬燃料（氧化劑）供應(yīng)不足的工況來(lái)測(cè)試燃料電池模塊保證安全的能力。

② 短路試驗(yàn)

短路會(huì)造成燃料電池模塊溫度迅速上升甚至發(fā)生火災(zāi)等嚴(yán)重后果。短路試驗(yàn)通過(guò)模擬燃料電池模塊正負(fù)極之間的短路工況來(lái)測(cè)試燃料電池模塊保證安全的能力。

③ 缺乏冷卻或冷卻受損試驗(yàn)

缺乏冷卻會(huì)造成燃料電池模塊迅速升溫、性能下降，良好的冷卻是保證燃料電池模塊正常運(yùn)行的重要條件。缺乏冷卻或冷卻受損試驗(yàn)通過(guò)模擬冷卻系統(tǒng)故障來(lái)測(cè)試燃料電池模塊保證安全的能力。

④ 串漏監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)

燃料電池模塊串漏會(huì)降低其性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成火災(zāi)發(fā)生。串漏監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)通過(guò)模擬降低電池電壓觸發(fā)串漏監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)功能的方式來(lái)測(cè)試發(fā)生串漏時(shí)燃料電池模塊保證安全的能力。

⑤ 冷凍/解凍循環(huán)測(cè)試

冷凍/解凍循環(huán)測(cè)試通過(guò)模擬環(huán)境溫度變化進(jìn)行燃料電池模塊的冷凍、解凍，并測(cè)試燃料電池模塊在多次的凍融解凍后保證安全的能力。

以上僅針對(duì)GB/T 43691.1-2024《燃料電池模塊第1部分：安全》的型式試驗(yàn)部分進(jìn)行了解讀。