燃料電池電動汽車安全要求（GB/T 24549-2009）

1范圍 　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燃料電池電動汽車特有的燃料系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、動力電路系統(tǒng)、功能、故障防護和碰撞等方面的安全要求。 　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于使用氣態(tài)氫的燃料電池電動汽車。 　　2規(guī)范性引用文件 　　下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 　　GB 4208外殼防護等級（IP代碼）(GB 4208-2008,ISO 60529:2001 , IDT) 　　GB/T 18384.3-2001電動汽車安全要求第3部分：人員觸電防護（eqv ISO/DIS 6469-3:2000) 　　GB/T 24548燃料電池電動汽車術(shù)語 　　3術(shù)語和定義 　　GB/T 24548中確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 　　低可然極限lower flammability limit；LFL 　　可燃?xì)怏w可以在空氣中燃燒的最低體積濃度值。 　　注：氫氣的低可嫩極限為4%。 　　4安全要求 　　4.1總則 　　燃料電池電動汽車應(yīng)符合相關(guān)的國家機動車強制性標(biāo)準(zhǔn)要求（碰撞要求除外）和電動汽車安全要求。 　　燃料電池電動汽車特有安全特性應(yīng)符合4.2-4.6的規(guī)定。 　　燃料電池電動汽車整車外部應(yīng)設(shè)有明顯的標(biāo)識車輛類型的警示標(biāo)識。 　　4.2燃料系統(tǒng)安全要求 　　4.2.1部件安裝及防護 　　所有燃料系統(tǒng)的部件和連接管線應(yīng)安裝牢固，避免因汽車振動而導(dǎo)致?lián)p壞、泄漏等故障。 　　所有燃料系統(tǒng)的部件都要采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo措施，且不應(yīng)放置在汽車的最外緣，壓力釋放裝置(PRD)、排氣管道除外。 　　可能排出或泄漏出氫氣的出口應(yīng)遠(yuǎn)離可能產(chǎn)生火花或高熱的器件。 　　4.2.2燃料加注 　　汽車燃料系統(tǒng)應(yīng)包含能夠保證燃料加注時切斷向燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)燃料的功能。 　　燃料加注口應(yīng)具有能夠防止塵土、液體和污染物等進人的防塵蓋。防塵蓋旁邊應(yīng)注明燃料加注口的最大加注壓力。燃料加注口應(yīng)設(shè)置在汽車側(cè)面。 　　燃料加注口應(yīng)有消除汽車靜電的措施。 　　燃料加注口應(yīng)能夠承受來自任意方向的670N的載荷，不應(yīng)影響到燃料系統(tǒng)氣密性。 　　4.2.3氫氣儲存與供給 　　4.2.3.1儲氫容器 　　儲氫罐應(yīng)使用符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的車用儲氫壓力容器，在無國家標(biāo)準(zhǔn)之前，可參照相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 　　儲氫系統(tǒng)應(yīng)有反映儲氫罐內(nèi)溫度的傳感器，能夠反映罐內(nèi)氣體溫度。 　　4.2.3.2過壓保護 　　燃料電池電動汽車燃料系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有過壓保護裝置。應(yīng)有壓力過高安全報替等措施。不允許發(fā)生諸如下游壓力升高的現(xiàn)象。 　　4.2.3.3低壓保護 　　燃料電池電動汽車燃料系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有低壓保護裝置，當(dāng)儲氫罐內(nèi)部壓力低于要求的壓力時，其防護裝置應(yīng)能夠及時切斷燃料的輸出。 　　4.2.3.4氫氣關(guān)閉系統(tǒng) 　　當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生氫氣泄漏時，燃料系統(tǒng)應(yīng)能及時關(guān)閉氫氣總開關(guān)。 　　4.2.4氫氣釋放／泄漏 　　4.2.4.1車外釋放 　　在啟動、行車、停車、關(guān)閉等常規(guī)操作中，應(yīng)保證釋放、吹掃和其他溢出等情況下，跟氫氣有關(guān)的危害不會發(fā)生。 　　汽車排氣時，不能導(dǎo)致汽車周圍氫氣濃度超過75%LFL。 　　應(yīng)在距離排氣口100mm處氣流中心線上進行測量氫氣濃度。 　　4.2.4.2車內(nèi)釋放 　　乘客艙、其他艙中的氫氣濃度應(yīng)低于50%LFL。 　　4.2.4.3減壓裝置的放氣 　　當(dāng)發(fā)生故障或意外事故時，燃料系統(tǒng)需要通風(fēng)放氣。氣體流動的方位、方向應(yīng)遠(yuǎn)離人、電、點火源。 　　放氣裝置應(yīng)安裝在汽車的高處，且應(yīng)防止排出的氫氣對人員造成危害，避免流向汽車的電氣端子、電氣開關(guān)器件或點火源等部件。 　　所有PRD排氣時應(yīng)遵循下列原則： 　　——不應(yīng)直接排到乘客艙和行李艙； 　　——不應(yīng)排向車輪所在的空間， 　　——不應(yīng)排向露出的電氣端子、電氣開關(guān)器件及其他著火源； 　　——不應(yīng)排向其他氫氣容器。 　　與PRD相連的管道、通道和出口的制造材料使用熔點高于538℃(1000 °F）的金屬材料。 　　4.2.4.4燃料排出裝置 　　為了對燃料裝置進行維修保養(yǎng)或其他目的，應(yīng)規(guī)定從汽車上排出燃料的方法。 　　4.3燃料電池電堆／系統(tǒng)安全要求 　　4.3.1總則 　　燃料電池系統(tǒng)應(yīng)有故障防護裝置，防止因故障引起閥門、管路失效而發(fā)生的燃料泄漏。當(dāng)泄漏發(fā)生時，探測器應(yīng)能及時探測到，同時向駕駛員和／或乘客提供相關(guān)的提示，并采取相應(yīng)的安全措施，如切斷氣源、電源等。 　　4.3.2泄漏 　　無論何種情況下，燃料電池系統(tǒng)外積聚泄漏導(dǎo)致的氫氣的濃度不應(yīng)超過75%LFL。 　　4.3.3泄漏探測 　　在可能發(fā)生泄漏的部位，都應(yīng)合理地安裝氫氣泄漏探測器。 　　在各車艙內(nèi)，應(yīng)安裝足夠數(shù)量的探測器，探測器應(yīng)安裝在氫氣最易發(fā)生積聚的位置，一般為局部最高點，通風(fēng)不好的地方。 　　4.3.4安全措施 　　汽車應(yīng)有和氫氣濃度探測器聯(lián)動的安全措施。 　　氫氣積聚濃度達到50%LFL之前，就能夠利用聲響報警裝置或者緊急顯示提示等方法，提示駕駛員或者汽車使用者注意，氫氣積聚濃度達到75%LFL時，應(yīng)能自動切斷氫氣源、電源等。 　　4.3.5接地 　　燃料電池系統(tǒng)部件的導(dǎo)體外殼應(yīng)同電平臺連接，確保在氫氣泄漏時，不會因靜電而引燃?xì)錃狻? 　　4.4動力電路系統(tǒng)安全要求 　　4.4.1電路的電壓級 　　依據(jù)電路的最大工作電壓U，劃分不同的電壓級。如表1。 　　4.4.2標(biāo)識 　　4.4.2.1電氣設(shè)備 　　在接近B級電壓源，如燃料電池電堆、電池、超級電容等的附近應(yīng)標(biāo)示圖1所示的標(biāo)志。如果移動覆蓋物或外殼，使B級電路的帶電部件和／或基本絕緣暴露時，則在覆蓋物或外殼上應(yīng)有該標(biāo)志。 　　4.4.2.2 B級電壓配線的識別 　　B級電壓電纜線皮應(yīng)統(tǒng)一由橙色和／或橙色套管構(gòu)成。 　　4.4.3觸電防護要求 　　4.4.3.1防止與動力電路系統(tǒng)中帶電部件直接接觸 　　A級電壓的動力電路系統(tǒng)不做要求。 　　B級電壓動力電路系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求： 　　4.4.3.1.1汽車不應(yīng)含有暴露的導(dǎo)線、接線端、連接單元或者任何直接暴露給人員的B級電壓部件。 　　4.4.3.1.2動力電路系統(tǒng)的帶電部件，應(yīng)通過絕緣或使用蓋、防護欄、金屬網(wǎng)板等來防止直接接觸。這些防護裝置應(yīng)牢固可靠，并耐機械沖擊。在不使用工具或無意識的情況下，它們不能被打開、分離或移開。 　　4.4.3.1.3在乘客艙及貨艙中，帶電部件在任何情況下都應(yīng)由至少能提供IPXXD防護等級的殼體來防護。 　　4.4.3.1.4汽車其他地方的帶電部件，應(yīng)達到IPXXD防護等級。 　　4.4.3.1.5前艙中的帶電部件應(yīng)設(shè)計為只有在有意接近的情況下，才有可能接觸到。 　　4.4.3.1.6打開機蓋后，與系統(tǒng)連接的部件應(yīng)具有IPXXB防護等級。 　　注：IPXXB和IPXXD防護等級分別指通過鉸接試指、試驗線與危險部件的接觸（具體規(guī)定見GB 4208) 　　4.4.3.2防止與動力系統(tǒng)中外露可導(dǎo)電部件的間接接觸 　　A級電壓的動力電路系統(tǒng)不做要求。 　　B級電壓動力電路系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求： 　　a)所有電氣的設(shè)計、安裝應(yīng)避免絕緣失效； 　　b)應(yīng)通過絕緣的方法來防止間接接觸，并且使車載的外露可導(dǎo)電部件電聯(lián)接在一起，達到電位均衡。 　　4.4.3.3絕緣電阻 　　如果防護是由絕緣提供，電系統(tǒng)的帶電部件應(yīng)全部由絕緣層包住。這種絕緣層只能夠通過破壞才能夠移開。絕緣材料應(yīng)滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。 　　燃料電池電動汽車的每個電路和電平臺及其他電路之間應(yīng)保持絕緣，絕緣電阻的要求應(yīng)符合GB/T 18384.3-2001中6.2.2的規(guī)定。 　　4.5功能安全要求 　　4.5.1主開關(guān) 　　4.5.1.1一般要求 　　主開關(guān)應(yīng)具備操作者能夠斷開動力電源和切斷燃料供給的功能，且便于駕駛員操作。 　　4.5.1.2燃料電池動力系統(tǒng)、動力接通／動力關(guān)閉程序 　　對于燃料電池電動汽車動力接通程序，至少經(jīng)過兩個不同的動作才能完成從動力關(guān)閉狀態(tài)到可行駛狀態(tài)。僅需要一個動作就可從可行駛狀態(tài)到動力切斷狀態(tài)。 　　汽車應(yīng)該通過連續(xù)或間斷的指示，提示駕駛員燃料電池動力系統(tǒng)處于可行駛狀態(tài)。 　　燃料電池動力系統(tǒng)通過自動或手動切斷后，只能通過正常的動力接通程序來重新啟動。 　　4.5.2行駛 　　4.5.2.1動力降低指示 　　如果燃料電池動力系統(tǒng)驅(qū)動功率明顯降低時，應(yīng)有清晰的信號提示給駕駛員。 　　4.5.2.2倒車 　　如果是通過改變電機的旋轉(zhuǎn)方向來達到倒車行駛的，前進和倒車兩個行駛方向的開關(guān)轉(zhuǎn)換應(yīng)滿足 　　下列要求并應(yīng)防止當(dāng)汽車移動時開關(guān)轉(zhuǎn)到不期望的位置： 　　——通過駕駛員兩個分開的動作完成，或 　　——如果只能通過駕駛員的一個動作完成，應(yīng)采用一個安全裝置使開關(guān)僅能在汽車不能移動時才能轉(zhuǎn)換。 　　如果倒車行駛不是通過改變電機的旋轉(zhuǎn)方向來實現(xiàn)的，則目前內(nèi)燃機驅(qū)動汽車的有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)適 　　用于燃料電池電動汽車。 　　4.5.3停車 　　當(dāng)駕駛員離開汽車時，如果燃料電池動力系統(tǒng)仍處于可行駛狀態(tài)，應(yīng)提示駕駛員。 　　如果駕駛員將開關(guān)轉(zhuǎn)換到切斷模式，汽車不能出現(xiàn)移動。 　　當(dāng)汽車加注燃料時，汽車不能通過自身的驅(qū)動系統(tǒng)移動。 　　4.6緊急情況下的反應(yīng) 　　4.6.1不期望的汽車行為 　　任何故障的發(fā)生都不應(yīng)導(dǎo)致燃料電池電動汽車不期望的加速和倒車。 　　4.6.2汽車起動 　　當(dāng)汽車起動過程中有報警信號時，汽車應(yīng)立即關(guān)閉電源、切斷嫩料源。 　　4.6.3汽車停駛 　　汽車起動但還沒有移動，并有報警信號時，則汽車應(yīng)向駕駛員提出警告。如果在規(guī)定的時間內(nèi)故障沒有排除，則即使主開關(guān)沒有斷開，汽車應(yīng)能自動切斷燃料源和動力電源。 　　4.6.4汽車行駛 　　如果汽車行駛過程中有報警信號時，則汽車應(yīng)立即向駕駛員提出警告。某些故障要求立刻切斷高壓或牽引電源和／或燃料。 　　4.6.5碰撞反應(yīng) 　　如果傳感器檢測到汽車發(fā)生碰撞時，應(yīng)能夠自動切斷電源和燃料供應(yīng)。 　　5燃料電池電動汽車使用和保養(yǎng)要求 　　5.1用戶手冊 　　燃料電池電動汽車制造廠商應(yīng)該提供用戶手冊，指明汽車特定的操作、燃料和安全特征。手冊中至少包括以下內(nèi)容： 　　——汽車安全操作程序，包括操作環(huán)境； 　　——汽車上儲存、使用的燃料、冷卻劑等物料的注意事項； 　　——汽車操作系統(tǒng)能顯示設(shè)備危險情況，并當(dāng)檢測出問題時能采取適當(dāng)行動； 　　——應(yīng)對燃料電池電動汽車的停車場地要求做出說明； 　　——燃料加注程序和安全設(shè)備注意事項； 　　——操作人員更換部件或釋放燃料的注意事項； 　　——對關(guān)系到電池電堆等重要部件的維護進行說明； 　　——路邊緊急救援信息； 　　——說明緊急情況處理的辦法； 　　——對是否有不適合行車的場所進行說明。 　　5.2服務(wù)手冊 　　燃料電池電動汽車制造廠應(yīng)編制與汽車維修、保養(yǎng)相關(guān)的信息。推薦至少包括以下內(nèi)容： 　　——對用戶汽車維修場所進行說明； 　　——汽車使用的危險材料的化學(xué)和物理特性； 　　——在維修期間，汽車或其系統(tǒng)可能出現(xiàn)的危險； 　　——汽車發(fā)生某種危險時特有的急救程序； 　　——維護工具、裝備和個人保護裝備； 　　——特殊維護工作的方法和程序； 　　——必需的維護項目、維護周期列表； 　　——從燃料電池電動汽車中置換燃料的程序。