《燃料电池电动摩托车和燃料电池电动轻便摩托车 整车氢安全要求》

ICS

43.1CCS

40

团体标准

T/CSAExxx－20xx

燃料电池电动摩托车和燃料电池电动轻便

摩托车整车氢安全要求

Fuelcellelectricmotorcyclesandfuelcellelectricmopeds

—Vehicle摩托车摩托车hydrogensafetyrequirements

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。

DraftingguidelinesforcommercialgradesstandardofChinesemedicinalmaterials

20xx-xx-xx发布20xx-xx-xx实施

中国汽车工程学会发布

T/CSAExxx—20xx

燃料电池电动摩托车和燃料电池电动轻便摩托车整车氢安全要求

1范围

本文件规定了燃料电池电动摩托车和燃料电池电动轻便摩托车（除特殊说明外，以下简称“燃料电

池电动摩托车”）氢安全相关的一般要求、系统安全要求和整车安全要求以及试验方法。

本文件适用于使用公称工作压力不大于70MPa的压缩气态储氢瓶的燃料电池电动摩托车和使用固态

储氢装置的燃料电池电动摩托车。

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/T5359.1摩托车和轻便摩托车术语第1部分：车辆类型

GB24155电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求

GB/T24548燃料电池电动汽车术语

GB/T24549燃料电池电动汽车安全要求

GB/T26779燃料电池电动汽车加氢口

GB/T26990燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件

GB/T34544小型燃料电池车用低压储氢装置安全试验方法

GB/T35544车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶

GB/T42612车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶

3术语和定义

GB/T5359.1、GB/T24548、GB/T24549和GB/T26990-2011界定的以及下列术语和定义适用于本文

件。

3.1

燃料电池fuelcell

将外部供应的燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转化为电能、热能和其他反应产物的发

电装置。

3.2

固态储氢装置Solidstatehydrogenstoragedevice

外壳材料为合金或金属材料，内置可逆吸收和释放氢的固态金属或合金的氢储存装置。

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3.3

车载氢系统on-boardhydrogensystem

燃料电池电动摩托车上，从氢气加注口（若有）/储氢装置至燃料电池与供氢管路连接点，与氢气

加注（若有）、储存、输送、供给和控制有关的装置。

3.4

主关断阀mainshutoffvalve

用来关断从储氢系统向下游供应氢气的阀。

3.5

公称工作压力nominalworkingpressure；NWP

在基准温度（15°C）下，氢气储存系统内气体压力达到完全稳定时的压力。

3.6

安全泄压装置pressurereliefdevice；PRD

在特定条件下动作，通过排气控制管路中氢气压力在正常范围的一种装置。

3.7

温度驱动安全泄压装置thermally-activatedpressurereliefdevice；TPRD

当温度达到设定值时开始动作，且不能自动复位的一种安全泄压装置。

3.8

减压阀pressureregulator

将高压压力降低至系统正常工作所需压力的阀。

3.9

封闭空间或半封闭空间enclosedorsemi-enclosedspaces

有可能暴露于氢气储存系统的空间和可能聚集氢气的环境空间、区域，如驾驶室、置物箱或座垫下

方的空间。

4安全要求

4.1一般要求

4.1.1燃料电池电动摩托车应在正常使用条件下安全、可靠地运行。车辆的设计和制造应充分考虑在使

用过程中发生各种故障和/或事故的安全风险，并能采取相应的处理措施。

4.1.2燃料电池电动摩托车应避免由于非正常操作或误操作而引起火灾或触电的危险。

4.1.3燃料电池电动摩托车电安全应符合GB24155的规定。高压管路及部件（含加氢口）应可靠接地。

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4.1.4应避免人员因接触或靠近燃料电池等高温部件而造成伤害。车辆高温、高压部件应有警示标识。

4.1.5燃料电池电动摩托车若采用压缩气态储氢方式，储氢装置应符合GB/T35544或GB/T42612的要求；

若采用固态储氢方式，储氢装置应符合GB/T34544的要求。

4.2系统安全要求

4.2.1储氢瓶和管路要求

4.2.1.1结构和安装要求

4.2.1.1.1储氢瓶和管路一般不应装在驾驶室、货舱或其他通风不良的地方；但如果不可避免要安装在

通风不良的地方时，应采取相应措施，将可能泄漏的氢气及时排出。管路应尽量减少接头连接，管路接

头不应位于完全密封的空间内。

4.2.1.1.2储氢瓶和管路安装位置及走向要避开热源以及电器、蓄电池等可能产生电弧的地方，至少应

有200mm的距离，或有相应的隔离措施。

4.2.1.1.3储氢瓶应安装牢固，储氢瓶与紧固装置之间应有缓冲保护垫，当储氢瓶为公称工作压力时，

应能承受车辆加速或制动时的冲击，无松动。

4.2.1.1.4刚性管路应进行固定，管路保护垫应能抗振和消除热胀冷缩影响。刚性管路应布置合理,不

应与相邻部件碰撞和摩擦，满足安全使用要求。

4.2.1.1.5车辆的设计应保证日常维护保养时易于观察储氢瓶外观完好性，在定期检验时能够方便地拆

卸气瓶。

4.2.1.2防护要求

4.2.1.2.1在车辆倾倒时，储氢瓶及主关断阀等附件、供氢管路不得与路面直接接触。

4.2.1.2.2储氢瓶应避免直接暴露在阳光下。

4.2.1.3热绝缘要求

对可能受燃料电池等热源影响的储氢瓶、管路应有热绝缘保护。

4.2.2过压保护

为防止减压阀下游压力异常升高，可以采用关断减压阀上游氢气供应的方式，也可以在减压阀下游

设置过压保护装置，过压保护装置的设定压力应低于或等于该保护装置下游系统的最大允许工作压力。

4.2.3泄压系统要求

4.2.3.1在温度驱动安全泄压装置（TPRD）和安全泄压装置（PRD）释放管路的出口处应采取必要的保

护措施（如防尘盖），防止在使用过程中被异物堵塞,影响气体释放。

4.2.3.2通过温度驱动安全泄压装置（TPRD）释放的氢气,不应直接：

a）流入封闭空间或半封闭空间；

b）流入或流向任一车轮罩以及在车辆行驶过程中会处于高温状态的任何制动部件；

c）流向储氢瓶；

d）流向除了从车身底部垂直向外的任何其他方向。

4.2.4.3通过安全泄压装置（PRD）（如安全阀）释放的氢气,不应直接：

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1）流向裸露的电气端子、电气开关或其他引火源；

2）流入或流向封闭空间或半封闭空间，或车辆驾驶员以及乘员；

3）流入或流向任一车轮罩以及在车辆行驶过程中会处于高温状态的任何制动部件；

4）流向储氢瓶。

4.2.4加氢/换氢要求

4.2.4.1加注压缩气态氢及加氢口要求

4.2.4.1.1使用压缩气态储氢瓶的燃料电池电动摩托车，不允许采用更换氢气瓶的方式为车辆加注氢气，

应从加氢口加注氢气。

4.2.4.1.2加氢口应符合GB/T26779的规定。

4.2.4.1.3加氢口的安装位置和高度要考虑安全防护要求并方便加气操作。

4.2.4.1.4加氢口不应位于驾驶室、储物箱或其他通风不良的地方。

4.2.4.1.5加氢口距离暴露的电气端子、电器开关和点火源至少应有200mm的距离。

4.2.4.1.6加氢口应具有能够防止尘土、液体和污染物等进入的防尘盖。加氢口附近应有明显的、包括

工作压力、氢气标志在内的相关标志。

4.2.4.1.7加注氢气时，车辆应不能通过其自身的驱动系统移动。

4.2.4.2固态储氢装置的更换要求

4.2.4.2.1采用固态储氢装置的燃料电池电动摩托车，允许采用更换储氢瓶的方式为车辆补充氢气。

4.2.4.2.2车辆的设计和制造应保证储氢瓶与供氢管路断开时，储氢瓶和供氢管路无氢气泄漏。

4.2.4.2.3储氢瓶固定装置附近应有明显的氢气标志，并标明工作压力、更换储氢瓶注意事项等内容。

4.2.1.2.4车辆的设计和制造应保证燃料电池系统完全停止工作后，才能更换储氢瓶。

4.2.5供氢管路氢气泄漏要求

从主关断阀至燃料电池之间的供氢管路应无氢气泄漏，应按照5.4条进行试验。

4.3整车安全要求

4.3.1整车氢气排放

按照5.2条规定的试验方法进行测试，燃料电池电动摩托车正常运行期间(包括启动和停机)，任意

连续3s内氢气排放的平均氢气体积浓度应不超过4%,且瞬时氢气体积浓度不超过8%。

4.3.2整车氢气泄漏控制

4.3.2.1车载氢系统泄漏或渗透的氢燃料，不应直接排到驾驶室、货物舱、置物箱，或者车辆上任何有

潜在火源风险的封闭空间或半封闭空间。

4.3.2.2在燃料电池电动摩托车可能聚集氢气的封闭或半封闭空间上方的适当位置，应至少安装一个氢

气泄漏探测传感器，能实时检测氢气的浓度，并将信号传递给氢气泄漏报警装置。

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4.3.2.3在驾驶员容易识别的区域应安装氢气泄漏报警提醒装置，泄漏浓度对应的警告信号级别由制造

商根据车辆的使用环境和要求在4.3.2.3.1条和4.3.2.3.2条规定范围内决定。

4.3.2.3.1当车辆封闭空间或半封闭空间中氢气体积浓度达到或超过2.0%±1.0%时,应发出警告。

4.3.2.3.2当车辆封闭空间或半封闭空间中氢气体积浓度达到或超过3.0%±1.0%时，应立即自动关断氢

气供应，如果车辆装有多个储氢瓶，允许仅关断有氢泄漏部分的氢气供应。

4.3.2.4当氢气泄漏探测传感器发生故障时，如信号中断、断路、短路等,应能向驾驶员发出故障警告

信号。

4.3.2.5氢气泄漏报警功能要求

报警装置应通过声响报警、警告灯或文字显示等方式对驾驶员发出警告，并满足如下要求：

a）驾驶员在正常驾驶位置应能够识别警告信息,警告指示点亮时，白天和夜间驾驶员均可识别。

b）氢气泄漏探测传感器故障时报警指示应为黄色；

c）按照5.3条进行测试，在车辆运行过程中或启动过程中，当氢气浓度达到4.3.2.3.1规定时，应

发出警告，报警指示应为红色；

d）按照5.3条进行测试，当氢气浓度达到4.3.2.3.2规定时，只有在燃料电池电动摩托车重新启动

时才能将车辆报警状态复位为正常状态。

4.3.3氢气低剩余量提醒

指示储氢瓶氢气压力或氢气剩余量的仪表应安装在驾驶员易于观察的区域，如果氢气的压力或剩余

量影响到车辆的行驶，应通过一个明显的信号（例如:声或光信号）装置向驾驶员发出提示。

4.3.4燃料排出要求

为了对氢系统维修保养或其他目的，车辆应具有安全排出剩余燃料的功能。

5试验方法

5.1测量仪器

表1规定了试验中测量仪器的参数、单位、准确度和分辨率。

表1测量仪器

测量参数单位准确度分辨率

时间s±0.10.1

氢气体积浓度amL/m3±200100

氢气体积浓度bmL/m3±101

a适用于整车氢气排放试验

b适用于氢气泄漏试验

5.2整车氢气排放试验

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5.2.1车辆状态

在试验之前，按照制造商规定的程序，启动燃料电池电动摩托车，使燃料电池系统温度处于制造商

规定的正常工作温度范围内，然后关闭燃料电池电动摩托车。

5.2.2试验过程

打开试验车辆启动开关，启动燃料电池电动摩托车并使其保持在怠速状态，完成1次排气吹扫过程

后，保持1分钟，然后关闭车辆启动开关，车辆按照制造商规定的程序停机。

5.2.3试验要求

5.2.3.1测量点位于排气口气流中心线上，距离排气口中点100mm。

5.2.3.2从启动试验车辆开始，进行氢气排放相对体积浓度测量，直至燃料电池完全停止工作后结束测

量。期间连续记录氢气排放相对体积浓度值的时间历程曲线，采样频率不低于5Hz。

5.2.3.3试验进行1次。

5.3整车氢气泄漏控制功能验证

5.3.1试验车辆

启动燃料电池电动摩托车，燃料电池系统预热至车辆正常运行时的温度，车辆处于静止状态。

5.3.2试验气体

依据车辆制造商的要求，选择合适的氢气浓度，其体积浓度不大于4%。

5.3.3试验准备

试验过程中应不受风的影响。为把试验气体吹入氢气泄漏探测传感器,如有必要应采取下列措施:

a）把试验气体的释放软管连接到氢气泄漏探测传感器；

b）用罩子罩住氢气泄漏探测传感器,使气体保持在氢气泄漏探测传感器周围。

5.3.4试验过程

氢气泄漏报警功能验证试验步骤如下：

a）对氢气泄漏探测传感器吹入试验气体；

b）当达到车辆制造商要求的发出警告浓度时，报警装置应发出警告信号；

c）当达到车辆制造商要求的关断氢供应浓度时，主关断阀应实施关闭动作，可对主关断阀的供电

和其动作时的声音进行监测，以确认阀门已经关闭。

5.4供氢管路氢气泄漏测试

5.4.1采用5.4.2或者5.4.3规定的方法对供氢管路连接部位进行氢气泄漏检测。对于储氢瓶与燃料电池

之间的管路，泄漏检测压力为实际工作压力。使用压缩气态氢的燃料电池电动摩托车，对于加氢口至储

氢瓶之间的管路进行检测，泄漏检测压力为1.25倍的公称工作压力。

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