《燃料电池系统用引射器测试方法》编制说明

《燃料电池系统用引射器测试方法》编制说明2023年4月2《燃料电池系统用引射器测试方法》编制说明1.任务来源根据《中国国际科技促进会标准化工作委员会团体标准管理办法》的有关规定，本项目经过中国国际科技促进会标准化工作委员会及相关专家技术审核，批准《燃料电池系统用引射器测试方法》团体标准制定计划，项目计划编号为CI2022092。2.编制背景与目的燃料电池系统用氢气引射器是燃料电池系统氢气供给子系统中的重要组成部分，可以实现氢气的循环利用，提高氢气利用率。与机械式循环泵相比，氢气引射器具有结构简单、无寄生功率、运行可靠且无振动噪声的优势，已经在燃料电池系统中得到广泛的应用。迄今为止，国内还暂未有燃料电池系统用引射器相关的国家标准、行业标准或团体标准发布，引射器的各项性能的评价体系、测试方法与性能指标并未统一，不仅影响了燃料电池系统引射器标准产品的推出以及引射器的质量把关工作，同时也不利于燃料电池系统集成商对引射器的选型匹配工作。因此，本标准的推出有助于统一行业内燃料电池系统用引射器的评价体系与测试方法，为燃料电池系统用引射器的标准化与规范化提供助力。3.起草单位本标准起草单位有同济大学、武汉雄韬氢雄燃料电池科技有限公司、苏州瑞驱电动科技有限公司、苏州就是能源科技有限公司、北京航天动力研究所、西南交通大学、煤炭科学研究总院有限公司、武汉理工大学、中车工业研究院有限公司、山东大学、上海澄朴科技有限公司、北京科技大学。本标准主要起草人有马天才、唐廷江、李建军、冯强、陈红、李奇、刘少权、罗马吉、张擘、王雷、袁昆、陈东方、景秀辉、姚乃元。4.主要工作过程4.1起草阶段编制过程中，召开了多次组内讨论会和专家评审会，汇集了行业内先进思想和研究成2022年2月，成立标准编写小组，进行标准预研及相关试验验证的工作开展，为标准立项提供有利的数据支撑；2022年3月，启动标准预编写工作，并持续进行相关试验研究，3通过试验，形成标准预研草案；2022年4月22日，标准立项公示，标准进入正式编写阶段；2022年12月，收集编写组内各成员单位意见，并对标准内容进行讨论；2023年3月，开展线上及线下讨论会，组织专家评审，对标准文本内重要参数提出了修改意见和指导，起草单位依据专家及编写组成员意见，对标准草案进行修改，对标准文本内描述进行了统一，对测试项目及测试方法进行了详细的修改，编写完成标准征求意见稿及编制说明。4.2征求意见阶段2023年4月，标准交由中国国际科技促进会标准化工作委员会通过全国团体标准信息平台面向全社会进行公开征求意见。同时计划由标准编制小组进行定向征求意见。4.3审查阶段4.4报批阶段二、标准编制原则、主要内容及其确定依据，修订标准时，还包括修订前后的对比1.标准的编写原则在充分总结和比较了国外燃料电池测试方法标准和文献、调研了国内对燃料电池零部件相关测试方法的基础上，参考相关标准中的有关内容编写。本标准对被测对象燃料电池系统用引射器的测试平台、测试前准备条件、试验条件等方面做了较为详细的规定，以确保测试的准确性和规范性。必要性原则：目前在氢气引射器性能测试方面，各个生产厂家内部采用不同的测试介质，例如：空气、氮气、氦气、氢气等，这些测试介质并不完全是氢气引射器实际运行时真实介质，用这些替代气体介质测试出来的性能和真实介质的性能之间会有区别，不能完全反映氢气引射器真正的性能。另外，各生产厂家在进行台架性能测试时，采用的测试方法也有差异，导致不能在同一个测试基准上面进行对比。因此，建立行业内氢气引射器性能测试的标准对于规范台架测试，统一各生产厂家之间测试方法具有重要意义。在系统测试之前进行零部件的台架性能测试，评估氢气引射器的性能及环境适应性，可以提前和系统需求进行匹配，预判二者之间是否适用，可缩短系统设计及验证周期。因此，针对氢气引射器的性能及环境适应性等测试规范的制定是十分必要的。通用性原则：本标准提出的燃料电池发动机用氢气引射器适用于所有燃料电池系统，制定的测试要求及方法具有代表性和合理性，通用性高。指导性原则：现有国家燃料电池相关标准中不包含燃料电池系统氢气循环泵的测试，4而本标准提出的方法可以实现所有燃料电池系统用氢气引射器的测试，具有一定指导性。兼容性原则：本标准提出的测试方法充分考虑行业内燃料电池系统用氢气引射器使用情况，具有普遍性。2.提出本标准的依据1.本标准的制定，彻底贯彻了国家有关标准化、环境保护、清洁生产等有关法律法规。2.在测试方法上，引用了如下标准：GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.10-2019GB/T2423.18-2021GB/T2423.22-2012GB/T23341.2-2018环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动(正弦)环境试验第2部分：试验方法试验Kb：盐雾，交变(氯化钠溶环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化涡轮增压器第2部分：试验方法GB/T24549-2020燃料电池电动汽车安全要求GB/T29729-2022氢系统安全的基本要求3.制定本标准的基础同济大学是我国燃料电池动力系统技术的发源地，自2001年起相关技术研究始终处于国际前列；在新能源汽车领域承担了“十五”国家863“燃料电池轿车”、“十一五”国家863“燃料电池轿车动力系统技术平台研究与开发”、科技世博专项重点项目、国家重大科学仪器设备开发专项等一系列与燃料电池相关的国家级与省部级研究项目。同济大学在燃料电池汽车系统开发、关键零部件设计与测试等方面积累了一大批研究成果。苏州瑞驱电动科技有限公司是成立于2016年，位于江苏省苏州市昆山经济开发区。公司致力于以高科技产品改善人类美好生活体验，集专业研发、生产、销售为一体，产品广泛应用于电动汽车、氢燃料汽车等新能源移动领域。其中，公司深耕燃料电池系统氢气循环部件领域多年，具备机械循环泵、引射器的研发、测试与大规模生产能力。在引射器测试能力方面，公司建有性能实验室和耐久实验室，高低温、湿热实验室，防水、防尘实验室，盐雾实验室，振动实验室，步入式环境舱等特种实验室，并装备了循环泵-引射器综合测试台，可以完成各类严苛工况下的引射器各项性能测试。4.实验内容5本标准共分为6章，规定了范围、规范性引用文件、术语定义、设备和仪器要求、试验条件、试验方法等。对试验环境等一般试验要求作出了规定，详细规定了引射器一般性项目、工作特性的试验方法，以便于各生产厂家在同一测试基准上进行性能测试，明确了环境适应性的试验要求及试验方法。5.实际应用效果1.利用本标准提出的引射器MAP图测试方法，可以得到在不同压比下，不同流量下引射器的引射比MAP图。MAP图可以作为燃料电池系统制造商在氢气子系统匹配设计阶段的输2.利用本标准提出的泄露测试、耐盐雾测试、耐振动测试、耐温测试、冷热冲击测试与耐久性测试，可以保证引射器符合最低质量要求。三、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效1.主要试验或验证的分析设备及验证能力：苏州瑞驱拥有完善的产品验证体系和技术领先的产品验证硬件设施，现有零部件实验室主要包括：性能实验室和耐久实验室；高低温、湿热实验室；防水、防尘实验室；盐雾实验室；振动实验室；步入式环境舱等。其验证团队拥有丰富的氢气循环循环泵、氢气引射器、空调压缩机等行业经验。当前国内市场最大规模的燃料电池氢气循环泵装机供应商，积累大量的氢气循环泵测试和实车运行数据，为氢气引射器的技术要求和试验方法提供了有效的参考依据。目前已完成多家国内外供应商氢气引射器的性能测试，采用统一的测试方法，有效地将引射器与氢气循环泵进行类比，数据归一化，在试验中调节引射器进出口的压差，并记录数据，为标准内容的研制奠定了基础。2.预期的经济效果以往燃料电池系统制造商在氢气子系统匹配设计阶段进行引射器选型主要使用了集总参数建模、三维流体仿真以及在线系统匹配这三种手段，其中集总参数建模法匹配模型公式复杂且计算误差较大，三维流体仿真法建模与计算门槛较高，在线系统匹配法需要多次拆装系统且测试流程较长。利用本标准提出的引射器MAP图测试方法，MAP图可以作为燃料电池系统制造商在氢气子系统匹配设计阶段的输入，将大大简化燃料电池系统制造商的6引射器匹配设计流程。3.真实性验证无。无国际、国外同类标准技术内容的对比情况，或者与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况无。无五、以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者采用国际国外标准，并说明未采用国际标准的原因无。无六、与有关法律、行政法规及相关标准的关系1.按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》要求进行编写。2.参照相关法律、法规和规定，在编制过程中着重考虑了科学性、适用性和可操作3.规范性引用文件包括：GB/T2423.1-2008GB/T2423.2-2008GB/T2423.10-2019GB/T2423.18-2021GB/T2423.22-2012GB/T23341.2-2018电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动(正弦)环境试验第2部分：试验方法试验Kb：盐雾，交变(氯化钠溶环境试验第2部分：试验方法试验N：温