燃料电池电动汽车安全要求
一、燃料电池电动汽车整车外部应设有明显的标识车辆类型的警示标识。
二、燃料系统安全要求
1、所有燃料系统的部件和连接管线应安装牢固,避免因汽车振动而导致损坏、泄漏等故障。
2、所有燃料系统的部件都要采取适当的保护措施,且不应放置在汽车最外缘,压力释放装置(PRD)、排气管道外。
3、可能排出或泄漏出氢气的出口应远离可能产生火花或高热的器件。
4、汽车燃料系统应包含能保证燃料加注时切断向燃料电池系统供应燃料的功能。
5、燃料加注口应具有能够防止尘土、液体和污染物等进入的防尘盖。防尘盖旁边应注明燃料加注口的最大加注压力。燃料加注口应设置在汽车侧面。
6、燃料加注口应有消除汽车静电的措施。
7、燃料加注口应能够承受来自任意方向的670N的载荷,不应影响到燃料系统气密性。
8、储氢罐应使用符合国家标准的车用储氢压力容器。储氢罐应有反映储氢罐内温度的传感器,能够反映罐内气体温度。
9、燃料电池电动汽车燃料系统中应设有过压保护装置,不允许发生诸如下游压力升高的现象。
10、燃料电池电动汽车燃料系统中应设有低压保护装置,当储氢罐内部压力过低时,其防护装置应能够及时切断燃料的输出。
11、当氢气发生泄漏时,燃料系统应能及时关闭氢气总开关。
12、在启动、行车、停车、关闭等情况下,应保证释放、吹扫和其他溢出等情况下跟氢气有关的危害不会发生。
13、汽车排气时,不能导致汽车周围氢气浓度超过75%LFL。应在距离排气口100mm处气流中心线上进行测量氢气浓度。
14、乘客舱、其他舱中的氢气浓度应低于50%LFL。
15、减压装置的放气
当发生故障或意外事故时,燃料系统需要通风放气。气体流动的方位、方向应远离人、电、点火源。放气装置爱应安装在汽车高处,且应防止排出的氢气对人员造成危害,避免流向汽车的电气端子、电气开关器件或点火源等部件。
所有PRD排气时应遵循以下原则:
——不应直接排到乘客舱和行李舱;
——不应排向车轮所在的空间;
——不应排向露出的电气端子,电气开关件及其他着火源;
——不应排向其他氢气容器。
与PRD相连的管道、通道和出口的制造材料使用熔点高于538℃(1000℉)的金属材料。
三、燃料电池电堆/系统安全要求
1、无论何种情况下,燃料电池系统外积聚泄漏导致的氢气的浓度不应超过75%LFL。
2、在可能发生泄漏的部位,都应合理地安装氢气泄漏探测器。
3、汽车应有和氢气浓度探测器联动的安全措施。氢气积聚浓度达到50%LFL之前,就能够利用声响报警装置或者紧急显示提示等方法,提示驾驶员或者汽车使用者注意;氢气积聚浓度达到75%LFL时,应能自动切断氢气源、电源等。
4、燃料电池系统部件的导体外壳应同电平台连接,确保在氢气泄漏时,不会应静电而引燃氢气。
四、动力电路系统安全要求
1、电压级别划分:
电压级别 | 直流系统/V | 交流系统(15Hz~150Hz)/V(rms) |
A | 0<U≤60 | 0<U≤25 |
B | 60<U≤1000 | 25<U≤660 |
2、在接近B级电压源时,需要做好标志。
3、B级电压电缆线束应由统一的橙色和/或橙色套管构成。
4、B级电压动力电路系统不应含有暴露的导线、接线端、连接单元或者任何直接暴露给人员的B级电压部件。
5、动力电路系统的带电部件,应通过绝缘或使用盖、防护栏、金属网板等来防止直接接触。这些防护装置应牢固可靠,并耐机械冲击。在不使用工具或无意识的情况下,它们不能被打开、分离或移开。
6、在乘客舱及货舱中,带电部件在任何情况下都应由至少能提供IPXXD防护等级的壳体来防护。
7、打开机盖后,与系统连接的部件应具有IPXXB防护等级。
8、燃料电池电动汽车的每个电路和电平台及其他电路之间应保持绝缘,绝缘电阻应符合GB/T 18384.3之要求:
如有发生电解液泄漏的可能,建议爬电距离满足以下要求:
a)、动力电池连接端子之间的爬电距离:d≥0.25U+5
其中:U—动力电池两个连接端子之间的最大工作电压,单位为V
b)、带点部件与电平台之间的爬电距离:d≥0.125U+5
其中:U—动力电池两个连接端子之间的最大工作电压,单位为V
导电部件之间表面最小电气间隙为2.5mm。
五、功能安全要求
1、主开关应具备操作者能够断开动力电源和切断燃料供给的功能,且便于驾驶员操作。
2、对于燃料电池电动车动力接通程序,至少经历两个不同的动作才能完成从动力关闭状态到可行驶状态。仅需要一个动作就可从可行驶状态到动力切断状态。
3、如果是通过改变电机的旋转方向来达到倒车行驶的,前进和倒车两个行驶方向的开关转换应满足下列要求并应防止当汽车移动时开关转到不期望的位置:
——通过驾驶员两个分开的动作完成,或
——如果只能通过驾驶员的一个动作完成,应采用一个安全装置使开关仅能在汽车不能移动时才能转换。
如果倒车行驶不是通过改变电机的旋转方向来实现的,则目前内燃机驱动汽车有关国家标准适用于燃料电池电动汽车。
4、当驾驶员离开汽车时,如果汽车仍可行驶,应予以提示。当汽车加注燃料时、当驾驶员将开关转换到切断模式时,汽车不能出现移动。
5、汽车起动但还未移动,并有报警信号时,则汽车应向驾驶员提出警告。如果在规定的时间内故障没有哦爱出,则即使主开关没有断开,汽车应能自动切断燃料源和动力源。
6、如果传感器检测到汽车发生碰撞时,应能够自动切断电源和燃料供应。
原文始发于:氢燃料电池电动汽车设计有哪些安全要求?