《燃料电池电动汽车动力总成 模拟氢泄漏及氢系统故障试验方法》

ICSXX.XXX

TXX

团体标准

T/CSAEXXX—XXXX

燃料电池电动汽车动力总成模拟氢泄

漏及氢系统故障试验方法

Fuelcellvehiclepowertrain-testmethodsforsimulatinghydrogenleakage

andonboardhydrogensystemfailure

（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。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国汽车工程学会发布

T/CSAEXXX—XXXX

燃料电池电动汽车动力总成模拟氢泄漏及氢系统故障试验

方法

1范围

本文件规定了燃料电池电动汽车动力总成的氢泄漏模拟及氢系统故障模拟试验方法；

本文件适用于所有燃料电池电动汽车动力总成。

2规范性引用文件

下列文件对本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适

用于本文件，凡是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/T19596-2017电动汽车术语

GB/T19750-2005混合动力电动汽车定型试验规程

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

T/CSAE123－2019燃料电池电动汽车密闭空间内氢泄漏及氢排放试验方法和安全要求

GB4962-2008氢气使用安全技术规程

GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范

IEC61800-3：2017Adjustablespeedelectricalpowerdrivesystem-Part3：EMC

requirementsandspecifictestmethods

3术语和定义

GB/T24548界定的术语和定义适用于本文件。

4安全要求

4.1试验环境要求

a)燃料电池电动汽车动力总成试验室需要满足甲级防火等级相关要求，且涉及爆炸场

所和氢气使用，需要满足其他国标规范：如GB4962-2008氢气使用安全技术规程、

b)GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范等；

c)试验室环境，测试前，氢气浓度低于试验室关于氢安全要求低限值（推荐值50ppm）。

测试中，非测试区域（燃料电池电动汽车动力总成周边0.5m范围以外）氢气浓度

低于试验室关于氢安全要求限值（推荐值50ppm）。测试区域，氢气浓度低于试验

室关于氢安全要求高限值即可；

d)试验在标准大气压（101.3±1kPa），常温（即20～30℃）环境下进行。

1

4.2试验设备要求

CAN信号收发装置：通讯信号线应做好屏蔽，与试验用燃料电池电动汽车动力总成

线路分开放置，推荐距离不小于10cm。

4.3标准气体

氢气标准气体：标准气体组分推荐使用氢气与空气混合气。

5试验条件及方法

5.1总则

以下方法描述了在动力总成测试台架上，燃料电池电动汽车动力总成模拟氢泄漏及氢系

统故障的试验方法。

5.2测量参数、单位及准确度

表1规定了试验测量的参数、单位及准确度。

表1测量参数、单位及准确度

测量参数单位准确度分辨率

车速km/h±1%或±0.1，取大者0.1

a

氢气体积浓度ppm±2001

b

氢气体积浓度ppm±11

压力kPa±0.2%FS0.1

温度℃±0.2%FS0.1

时间ms±101

a

车载氢气传感器。

b

试验用手持式氢气传感器。

5.3试验条件

5.3.1燃料电池电动汽车动力总成要求

燃料电池电动汽车动力总成要求如下：

a)燃料电池电动汽车动力总成各部件控制器：软件版本与设计要求版本一致；

b)燃料电池电动汽车动力总成完成上电后，检查各部件运行数据，如有报警或紧急停

机信息，及时处理，保证燃料电池汽车动力总成运行时无故障报警；

c)燃料电池电动汽车动力总成安装到台架后，按照制造厂商磨合规范，进行不少于6

小时的磨合试验；

d)试验开始前，确认动力电池SOC应在40%～50%或制造厂商推荐动力电池工作范围

内，如超出范围，需及时对动力电池进行充放电操作；

2

5.3.2其他条件

a)测试用标准气体浓度：使用可引发氢泄漏警告和报警限值以上10%～15%（推荐值）

标气浓度，或参照制造厂商要求的氢气浓度；

b)润滑油、冷却液：采用燃料电池电动汽车动力总成制造厂商提供的品牌型号；

c)排气系统：使用整车排气系统或相等阻力的试验室排气系统。

5.3.3试验紧急停止条件

在试验过程中，若触发试验室氢气浓度报警器，应立即切断燃料电池电动汽车动力总成

的供电电源与气源，并同步开启通风装置。

5.4试验程序

5.4.1动力总成模拟氢泄漏试验

5.4.1.1总则

该试验是为了检验燃料电池电动汽车车载氢系统氢气传感器在检测到指定浓度氢气后，

燃料电池电动汽车动力总成响应情况。

5.4.1.2试验步骤

氢泄漏模拟试验步骤如下：

a)试验室通风处于关闭状态；

b)开启燃料电池动力总成线束供电，清除各控制器故障；

c)使用工具屏蔽整车控制器对燃料电池发动机控制器发送的请求信号；

d)启动燃料电池电动汽车动力总成，将车速调至10km/h或制造厂商推荐；

e)将燃料电池发动机调至预发电状态，燃料电池电动汽车动力总成在该状态至少稳定

运行3min，车速波动范围±1km/h；

f)将减压后的氢气标准气体（减压后压力推荐值200kPa），通入燃料电池电动汽车动

力总成氢气传感器，氢气标准气体出口距离氢气传感器10cm（对于布置位置附近

空间受限的氢气传感器，距离由测试提出方选定），保持氢气标气供应，观察氢泄

漏警告或报警信号；

g)若氢气传感器在1min以内未发出报警或警告信号，则将氢气标准气体出口缓慢接

近氢气传感器直至氢气传感器发出报警及警告信号或氢气标准气体出口与氢气传

感器完全接触，若在3min以内，氢泄漏警告或报警信号一直未发出，停止测试；

h)关闭氢气标气源，按照制造厂商的规定，关闭燃料电池电动汽车动力总成；

i)开启试验室通风装置，直至试验室内氢气浓度低于50ppm以下；

j)依次按照预发电状态、运行、急停的3个工况（其他工况可由测试提出方提供），

重复a到h的过程。燃料电池发动机运行功率：推荐不大于额定功率的10%或测试

提出方选定的功率；

k)每测试完一个工况需检查燃料电池电动汽车动力总成各部件连接状态、氢渗漏情况

3

等，如有异常，及时处理并记录。

5.4.2动力总成模拟车载氢系统故障试验

5.4.2.1总则

该试验是为了检验燃料电池电动汽车车载氢系统部件发生故障后，燃料电池电动汽车动

力总成与燃料电池发动机的响应情况。

5.4.2.2试验步骤

模拟氢系统故障试验步骤如下：

a)开启燃料电池动力总成线束供电，清除各控制器故障；

b)通过工具屏蔽真实的车载氢系统中氢气压力传感器信号；

c)使用工具模拟限值范围以内的氢气压力传感器信号信号，并发送至模拟信号相关控

制器；

d)使用工具屏蔽整车控制器对燃料电池发动机控制器发送的请求信号；

e)启动燃料电池电动汽车动力总成，将车速调至10km/h或制造厂商推荐；

f)将燃料电池发动机调至预发电状态，燃料电池电动汽车动力总成在该状态至少稳定

运行3min，车速波动范围±1km/h；

g)依次按照预发电状态、运行、急停的3个工况（其他工况可由测试提出方提供），

重复a到g的依次对所列故障信号（包含但不限于氢气压力传感器信号、氢气温度

传感器信号、氢气浓度传感器信号）进行模拟。燃料电池发动机运行功率：推荐不

大于额定功率的10%或测试提出方选定的功率；

h)每测试完一个工况需检查燃料电池电动汽车动力总成各部件连接状态、氢渗漏情况

等，如有异常，及时处理并记录。

5.5数据处理

燃料电池电动汽车动力总成模拟氢泄漏及氢系统故障试验结果按附录A记录，依据

试验记录结果进行数据分析。

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T/CSAEXXX—XXXX

附录A

（资料性附录）

燃料电池电动汽车动力总成模拟氢泄漏及氢系统故障试验记录表

A.1试验基本信息表

试验日期

试验地点

试验人员

燃料电池发动机额定功率

动力蓄电池容量（kWh）

A.2燃料电池电动汽车动力总成模拟氢泄漏试验数据记录表

项目参数量纲数据备注

车速km/h不低于10km/h

燃料电池电动汽车动——

力总成状态

试验前准备

燃料电池发动机状态——

动力电池SOC——

燃料电池发动机状态——

燃料电池电动汽车动

力总成状态

燃料电池运行功率kW燃料电池发动机

运行状态时

车辆稳定运行时长min3min以上

氢气传感器编号——

标准气体供给压力MPa

测试记录

标气出口与氢气传感cm

器距离

开始通入标准气体时ms

间

氢气传感器响应时间ms

氢气浓度达到报警限ms

值时间

氢气浓度触发警告时ms

间

5

燃料电池电动汽车动——

力总成故障代码

燃料电池发动机故障——

代码

A.3动力总成模拟氢系统故障试验数据记录表

项目参数量纲数据备注

模拟信号名称——

模拟信号值——

车速km/h不低于10km/h

燃料电池电动汽车动——

试验前准备

力总成状态

燃料电池发动机状态——

动力电池SOC——