1范圍
1.1概述
a)本部分適用于便攜式的、輸出直流電壓不超過60V,輸出功率不超過240W的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器。便攜式燃料電池發(fā)電系統(tǒng)若輸出電壓超出該限制,則參考IEC 62282-5-1。
b)本部分中的外部安全電路是指GB 4943-2001中1.2.8.6所定義的安全特低電壓(SELV)電路和2.5中所指的受限制電源。內(nèi)部電路直流電壓超過60V或輸出功率超過240W的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元參照GB 4943-2001中單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)要求。
c)本部分規(guī)定了所有微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器在正常使用、發(fā)生可預(yù)見性誤操作和用戶運(yùn)輸?shù)惹闆r下的安全性要求。由制造商或經(jīng)過培訓(xùn)的技術(shù)人員進(jìn)行再充裝后的燃料容器應(yīng)滿足本部分中的所有要求,本部分所指的燃料容器不能由用戶進(jìn)行再充裝。
d)本部分中的產(chǎn)品不適用于GB 2900.35-2008第3章所定義的危險場所。
e)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)框圖見圖1。
1.2料和技術(shù)
a)本部分包括附錄在內(nèi)的所有部分適用于1.1定義的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器。
b)本部分第1章至第8章包括使用甲醇或甲醇水溶液作為燃料的直接甲醇燃料電池。第1章至第8章包括針對使用質(zhì)子交換膜技術(shù)的直接甲醇燃料電池的特定要求。第1章至第8章也包括針對附錄A至附錄D定義的所有燃料電池和燃料的通用要求。
c)附錄A至附錄D包括如下燃料和燃料電池技術(shù):
——附錄A包括使用甲酸水溶液作為燃料的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器,其中甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過85%。這些系統(tǒng)和單元使用直接甲酸燃料電池技術(shù)。
——附錄B包括以儲氫合金中的氫氣作為燃料的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器。這些系統(tǒng)和單元使用質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)。
——附錄C包括將甲醇和水通過重整器轉(zhuǎn)化為重整氫(之后被直接注人燃料電池堆)作為燃料的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器。這些系統(tǒng)和單元使用質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)。
——附錄D包括使用由甲醇類化合物得到的甲醇或甲醇水溶液作為燃料的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器。這些系統(tǒng)和單元使用直接甲醇燃料電池技術(shù)。
1.3等效安全要求
a)本部分中的要求不限制技術(shù)發(fā)展。在文件中沒有明確提到的燃料、原料、設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)等問題是可選擇性的,在選擇時應(yīng)當(dāng)評估是否能達(dá)到本部分規(guī)定的要求。
b)符合本部分的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器都應(yīng)遵守國家和地方法律法規(guī)要求,包括但不限于運(yùn)輸、防止兒童接觸和儲存等必要的方面。
1.4如何使用本標(biāo)準(zhǔn)
a)對于第1章至第8章涉及到的甲醇及甲醇水溶液,所有的要求都在第1章至第8章中給出。附錄不適用于這些燃料。
b)對于附錄A至附錄D所涉及的特定的燃料和技術(shù),每個附錄都概括了與第1章至第8章中的要求相對應(yīng)的額外的或改進(jìn)的要求,以便證明這種微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和它們相對應(yīng)的燃料容器都包括在此特定的附錄中。
c)第1章至第8章及其各條中提及但附錄中未特別提及的要求,適用于特定附錄中所包括的燃料和技術(shù)。
d)當(dāng)附錄中有用附錄字體表示的特殊條時,表示此附錄對燃料和技術(shù)有額外的或改進(jìn)的要求,并且這些要求要滿足此附錄。任何額外的條款都用順序的新編號表示。
e)正文第1章至第8章中修改或替換過的圖表都給出了圖表修正標(biāo)識。附錄中新的圖表都按順序給出了新圖表標(biāo)識。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過GB/T 23751的本部分的引用而成為本部分的條款。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部分,然而,鼓勵根據(jù)本部分達(dá)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部分。
GB/T 1690硫化橡膠或熱塑性橡膠耐液體試驗(yàn)方法(GB/T 1690-2006,ISO 1817:2005,MOD)
GB 2900.35-2008電工術(shù)語爆炸性環(huán)境用設(shè)備(IEC 60050-426:2008,IDT)
GB/T 3512硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗(yàn)(GB/T 3512-2001,eqv ISO 188:1998)
GB 3836.8-2003爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第8部分:“n”型電氣設(shè)備(IEC 60079-15:2001,MOD)
GB 4943-2001信息技術(shù)設(shè)備的安全(idt IEC 60950-1:1999)
GB/T 5169.2電工電子產(chǎn)品著火危險試驗(yàn)第2部分:著火危險評定導(dǎo)則總則(GB/T 5169.2-2002,IEC 60695-1-1:1999,IDT)
GB/T 5169.11電工電子產(chǎn)品著火危險試驗(yàn)第11部分:灼熱絲/熱絲基本試驗(yàn)方法成品的灼熱絲可燃性試驗(yàn)方法(GB/T 5169.11-2006,IEC 60695-2-11:2000,IDT)
GB/T 5169.16電工電子產(chǎn)品著火危險試驗(yàn)第16部分:試驗(yàn)火焰50W水平與垂直火焰試驗(yàn)方法(GB/T 5169.16-2008,IEC 60695-11-10:2003,IDT)
GB/T 7826系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)失效模式和效應(yīng)分析(FMEA}程序(GB/T 7826-1987,idt IEC 60812:1985)
GB/T 7829故障樹分析程序
GB 8897.4原電池第4部分:鋰電池的安全要求(GB 8897.4-2002,idt IEC 60086-4:2000)
GB 8897.5原電池第5部分:水溶液電解質(zhì)電池的安全要求(GB 8897.5-2006,IEC 60086-5:2005,MOD)
GB 14536.1-2008家用和類似用途電自動控制器第1部分:通用要求(IEC 60730-1:2003,IDT)
GB/T 16842-2008外殼對人和設(shè)備的防護(hù)檢驗(yàn)用試具(IEC 61032:1997,IDT)
GB/T 20042.1-2005質(zhì)子交換膜燃料電池術(shù)語
GB/T 20801.1壓力管道規(guī)范T-業(yè)管道第I部分:總則(GB/T 20801.1-2006,ISO 15649:2001,NEQ)
ISO 175塑料測定液體化學(xué)品對塑料影響的試驗(yàn)方一法
ISO 9772泡沫塑料小火焰小試樣的水平燃燒特性的測定
ISO 16000-3室內(nèi)空氣第3部分:甲醛和其他經(jīng)基化合物的測定激活取樣法
ISO 16000-6室內(nèi)空氣第6部分:通過在泰納克斯吸收劑上活性取樣、熱解吸和MS/FID氣相色譜法測定室內(nèi)和試驗(yàn)室空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量
ISO 16017-1室內(nèi)、環(huán)境和工作場所空氣用吸附管/熱解吸/毛細(xì)管氣相色譜法作揮發(fā)性有機(jī)化合物的取樣及分析第1部分:泵取樣
ISO/TS 16111移動式氣體存儲設(shè)備可逆金屬氫化物中的氫吸收
IEC 62133-2002含堿性或其他非酸性電解液的蓄電.池和
蓄電池組便攜式密封蓄電池和蓄電池組的安全要求
IEC 62281-2004運(yùn)輸途中原電池和二次鋰電池及蓄電池組的安全
3術(shù)語和定義
GB/T 20042.1-2005確立的以及下列術(shù)語和定義適用于GB/T 23751的本部分。
3.1
附加燃料容器attached cartridge
安裝在由微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)驅(qū)動的設(shè)備外部的、有獨(dú)立外殼的燃料容器。
3.2
電氣防護(hù)外殼electrical enclosure
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中用于限制與可能帶危險電壓或達(dá)到危險能量等級的零部件接觸的部件。
3.3
外置燃料容器exterior cartridge
安裝在由微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)驅(qū)動的設(shè)備外部的、有獨(dú)立外殼且此外殼是設(shè)備外殼一部分的燃料容器。
3.4
防火防護(hù)外殼fire enclosure
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中用于將內(nèi)部的火或火焰向外蔓延減小到最低限度的部件。
3.5
燃料容器fuel cartridge
為燃料電池動力單元或內(nèi)部儲罐提供燃料的、不能由用戶進(jìn)行二次充裝的、可移動的存儲容器。
3.6
危險性液體燃料hazardous liquid fuel
指任何應(yīng)避免人體吸人和皮膚接觸的液體燃料。如濃度大于或等于4%或濃度小于4%但總量超過5mL的甲醇。其他危險性液體燃料的定義見附錄。
3.7
插入式燃料容器insert cartridge
安裝在由微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)驅(qū)動的設(shè)備內(nèi)部的、有獨(dú)立外殼的燃料容器。
3.8
內(nèi)部存儲容器internal reservoir
微型燃料電池動力單元內(nèi)部用于存儲燃料且不可移動的一種結(jié)構(gòu)。
3.9
受限制電源limited power sources
與主電源隔離,或使用蓄電池或其他裝置(如燃料電池動力單元)供電,電壓、電流和功率等級需固有或非固有被限定以防止電流沖擊或火災(zāi)發(fā)生的供電設(shè)備。
注:盡管固有型受限制電源可能依靠阻抗來達(dá)到限制輸出的目的,但它不依靠限流設(shè)備來滿足限制功率的要求。而非固有型受限制電源依靠限流設(shè)備來滿足限制功率的要求,比如保險絲等。
3.10
毒性材料toxic material
毒性材料是指在薩克斯(Sax)工業(yè)材料的危險特性參考手冊第11版或相關(guān)的參考指南中危險級別為大于或等于2的任一材料。
3.11
機(jī)械防護(hù)外殼mechanical enclosure
微型燃料電池中用于防護(hù)、屏蔽和控制接觸內(nèi)部元件或材料的部件。
3.12
微型燃料電池micro fuel cell
輸出直流電壓不超過60V且輸出功率不超過240W的便攜式燃料電池。
3.13
微型燃料電池動力單元micro fuel cell power unit
可提供直流電壓輸出不超過60V且連續(xù)功率輸出不超過240W的發(fā)電裝置。如圖1所示。微型燃料電池動力單元不包括燃料容器。
3.14
無燃料蒸氣損失no fuel vapor loss
燃料容器或非運(yùn)行的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中泄漏的燃料蒸氣小于或等于0.08g/h。對于運(yùn)行系統(tǒng),見7.3.12。
3.15
部分充裝的燃料容器partially filled fuel cartridge
大約裝滿一半(45%-55%)燃料的燃料容器。
3.16
輔助燃料容器satellite cartridge
一種可以和微型燃料電池動力單元進(jìn)行自由連接和分開的、用于向微型燃料電池動力單元內(nèi)部的燃料儲罐輸送燃料的燃料容器。
3.17
補(bǔ)充燃料閥refill valve
非用戶自充裝的燃料容器上用于只允許培訓(xùn)過的技術(shù)人員進(jìn)行充裝操作的部件。
3.18
關(guān)閉閥shut-off valve
燃料容器上用于控制燃料釋放的部件。
3.19
廢物箱waste cartridge
用于儲存微型燃料電池動力單元的廢棄物和副產(chǎn)品的容器。
3.20
水箱water cartridge
用于存放調(diào)節(jié)液體燃料電池燃料濃度的水(不含添加劑)的容器。
3.21
燃料管理fuel management
當(dāng)需要支持微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行而用來控制燃料性能(如:流動、濃度、清潔度、溫度、濕度和壓力)的部件。不是所有的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)都包括此種功能,但有些系統(tǒng)還包括其他功能。
3.22
空氣管理air management
當(dāng)需要支持微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行而用來控制空氣性能(如:流動、濃度、清潔度、溫度、濕度和壓力)的部件。不是所有的系統(tǒng)都包括此種功能,有些系統(tǒng)還包括其他功能。
3.23
總控制系統(tǒng)total co
ntrol system
通過機(jī)電元器件控制管理微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)工作狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)物狀態(tài)的系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)正常與非正常工作狀態(tài)的控制。
4微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元及燃料容器的材料和結(jié)構(gòu)
4.1概述
a)FMEA安全檢查及/或按第7章進(jìn)行型式試驗(yàn)時需確認(rèn)與第4章要求的一致性。
b)與燃料容器相聯(lián)的微型燃料電池動力單元常被設(shè)計(jì)制造成可以避免泄漏、燃燒或爆炸危險的結(jié)構(gòu),所謂的危險來自微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)自身或氣體、蒸氣、液體或其他微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生或使用的物質(zhì)。
C)為阻止微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生燃燒或爆炸,制造商應(yīng)清除燃料存放(或可能泄漏)區(qū)域內(nèi)存在的潛在火源。
d)可燃性、毒性和腐蝕性的液體要置于密閉容器系統(tǒng)內(nèi),比如燃料管道、貯存盒、燃料容器或類似的容器。
4.2失效模式和效應(yīng)分析(FMEA) /危害性分析
4.2.1制造商應(yīng)當(dāng)實(shí)施失效模式和效應(yīng)分析(Failure Modes and Effects analysis,F(xiàn)MEA)或等效的可靠性分析,用以確定與安全性有關(guān)的失效模式和可以修正這些失效的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。分析應(yīng)當(dāng)包括由于泄漏引起的失效。如果非用戶自充裝型可充裝燃料容器由制造商或經(jīng)過培訓(xùn)的技術(shù)人員進(jìn)行過預(yù)處理,分析中也要包括與此種燃料容器相關(guān)的失效模式。
4.2.2 GB/T 7829和GB/T 7826中有相應(yīng)的指導(dǎo)。
4.2.3制造商應(yīng)確保來自微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中的排放在正常使用或發(fā)生可預(yù)見性誤操作(防誤操作系統(tǒng))和用戶運(yùn)輸情況中不會對用戶產(chǎn)生危險。
4.3材料概述
在制造商規(guī)定的產(chǎn)品使用期限內(nèi),要求材料和涂層在正常運(yùn)輸和正常使用條件下抗老化。
4.4材料的選擇
4.4.1微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和單元在制造商規(guī)定的使用期限內(nèi)應(yīng)能夠暴露在如振動、撞擊、不同濕度等級和腐蝕等各種環(huán)境下,用于微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元中的材料要求能抵抗這些環(huán)境。如果微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元需要在超出本部分規(guī)定的環(huán)境下使用,則需對新環(huán)境狀況進(jìn)行有針對性的試驗(yàn),以確保此類環(huán)境下的安全性。
4.4.2和用于密封或連接的材料,比如焊接用料一樣,用于構(gòu)建微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元外部和內(nèi)部的金屬和非金屬材料(特別是那些直接或間接暴露在濕氣、燃料和氣相或液相的副產(chǎn)品中的材料)要適用于設(shè)備在制造商規(guī)定的使用期限內(nèi)所有可能出現(xiàn)物理的、化學(xué)的和熱工作狀態(tài),特別還要適用于試驗(yàn)狀態(tài)。在正常使用條件下,材料要能保持機(jī)械穩(wěn)定性。
——材料要能抵抗所裝納的氣相或液相燃料的化學(xué)的和物理的作用,還要能抵抗外界的環(huán)境質(zhì)量惡化。
——在制造商規(guī)定的設(shè)備使用期限內(nèi),與運(yùn)行安全性相關(guān)的化學(xué)的和物理的特性不應(yīng)受到較大的影響。特別是當(dāng)選擇材料和制造方法時,要考慮到材料的耐腐蝕和磨損性、導(dǎo)電性、沖擊強(qiáng)度、抗老化性、溫度變動的影響、當(dāng)材料放在一起時會出現(xiàn)的影響(比如電偶腐蝕)和紫外線的影響。
——當(dāng)可能出現(xiàn)侵蝕、磨蝕、腐蝕或者其他化學(xué)侵害的條件時,要采取如下適當(dāng)?shù)姆椒ǎ?
·采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)(比如增加厚度)或者適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施(比如使用襯套、包覆金屬材料或表面涂層)將影響降到最低,在正常使用時要給予適當(dāng)?shù)目紤]。
·受影響最多的部件要有備件。
·在第6章中推薦的手冊中,注意檢查的類型和頻率和用于持續(xù)安全使用的必要的維護(hù)方法;應(yīng)指出哪些部件易受磨損和替換的標(biāo)準(zhǔn)。
4.4.3墊圈和與燃料接觸的管道系統(tǒng)的彈性材料在與燃料接觸時要能抗變質(zhì),并且要適用于正常使用情況下的環(huán)境溫度。彈性形變可按GB/T 3512和GB/T 1690確定。
4.4.4與燃料接觸的聚合材料要能抗變質(zhì),并且要適用于正常使用情況下的環(huán)境溫度。彈性形變可按ISO 175確定。
4.5一般構(gòu)造
4.5.1在正常使用、可預(yù)見的誤操作和用戶運(yùn)輸?shù)惹闆r下,微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和單元應(yīng)當(dāng)有抗跌落、抗振動、抗擠壓、耐受溫度和大氣壓等環(huán)境變化的安全結(jié)構(gòu)。
4.5.2包括可拆卸的燃料容器與微型燃料電池動力單元之間的連接、微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元和設(shè)備之間的電連接在內(nèi)的連接機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成在容易引起泄漏和電擊危險的錯誤位置或不完整狀態(tài)下不能實(shí)現(xiàn)連接。
4.5.3微型燃料電池動力單元和燃料容器的邊緣或角不能尖銳到在使用或維護(hù)過程中會引起人身傷害。
4.5.4在FMEA程序中需考慮潮濕和相對濕度的影響。
4.6燃料閥
4.6.1適用于所有的閉鎖閥、加注閥、減壓閥、再充裝閥和所有燃料容器類型。
4.6.2閉鎖閥和減壓閥的配件部分在正常壓力、操作和使用條件下,要能夠達(dá)到制造商規(guī)定的使用期限。
4.6.3閥門要有防止燃料容器在正常使用、合理可預(yù)見誤用和貯存時泄漏的方法。
4.6.4閥門不允許能引起燃料泄漏的意外開動或操作者未使用工具的手工開動。按GB/T 16842-2008中的探針11和9.8N壓力來檢查是否符合要求。
4.6.5在貯存、連接、斷開或從燃料容器向微型燃料電池動力單元供應(yīng)燃料時不能有燃料或燃料蒸氣泄漏。
4.7材料和構(gòu)造系統(tǒng)
4.7.1微型燃料電池動力單元中存儲的燃料最大量不得超過200mL。
4.7.2將微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元設(shè)計(jì)成即使在有燃料泄漏時也不會發(fā)生爆炸。這些方法的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(比如:需要的通風(fēng)率)由微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的制造商提供。方法由微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的制造商或者由用微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元驅(qū)動的設(shè)備的制造商提供。
4.7.3微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部的組件和材料應(yīng)盡量采用可阻燃的材料,使斷電后以及燃料和氧化劑供應(yīng)停止后無法繼續(xù)燃燒。根據(jù)GB/T 5169.2和GB/T 5169.16,這些材料可分為FVO級、FV1級或FV2級。
4.7.4豁免條款
4.7.4.1微型燃料電池堆的膜不需要有可燃比率。
4.7.4.2微型燃料電池堆內(nèi)占總質(zhì)量低于30%的其他材料可以認(rèn)為是有限量,可以沒有可燃比率。
4.8火源
為防止微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元內(nèi)的火災(zāi)或爆炸危險,制造商應(yīng)當(dāng)消除供應(yīng)區(qū)域內(nèi)的著火隱患,確保催化反應(yīng)的氧化反應(yīng)可控,消除潛在火災(zāi)爆炸。
消除著火隱患的方法如下:
——表面溫度不應(yīng)超過燃料氣體或蒸氣的自燃溫度的80%(用攝氏溫度表示)。
——催化層結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)有良好的密封性能,防止參加反應(yīng)的燃料氣體或液體外泄。
——容易接觸燃料的電氣設(shè)備應(yīng)符合防爆等級。
——要有良好的抗靜電措施,以防止?jié)撛诘奈kU發(fā)生。
——諸如保險絲、其他過流保護(hù)裝置、傳感器、電動閥和螺線管之類的電子元件在預(yù)期條件下運(yùn)行時,不應(yīng)產(chǎn)生熱效應(yīng)、電弧或足以點(diǎn)燃可燃?xì)怏w的火花。
確保迅速控制氧化的方法如下:
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元應(yīng)設(shè)置自動控制措施,當(dāng)工作溫度達(dá)到燃料自燃溫度的80%時,能自動斷開部分負(fù)載或自動增加降溫措施。
4.9外殼和驗(yàn)收策略
當(dāng)位于故障狀態(tài)下的部件的溫度足以點(diǎn)火時,需要有一個防火防護(hù)外殼。
4.9.1需要防火防護(hù)外殼的部件
除了使用GB 4943-2001中4.7.1的方法2和4.7.2.2中許可的情況以外,下列是認(rèn)為有點(diǎn)火的危險而需要防火防護(hù)外殼的情況:
——未滿足表3或表4要求的電源電路(非受限制電源電路)。
——由符合GB 4943-2001中2.5要求的受限制電源供電、但未安裝在可燃性等級V-1或V-0(GB/T 5169.16)的材料上的電路中的部件。
——按照GB 4943-2001中2.5的規(guī)定限制功率輸出的電源或組件內(nèi)的元器件,包括無弧過流保護(hù)裝置、限制阻抗、調(diào)整網(wǎng)絡(luò)和配線。
材料可燃性要求見表1。
通過檢查和評估制造商提供的數(shù)據(jù)來確定是否滿足GB 4943-2001中的4.7.1和4.7.2.2。如果沒有提供數(shù)據(jù),則由試驗(yàn)確定。
4.9.2不需要防火防護(hù)外殼的部位
以下部位不需要防火防護(hù)外殼:
——符合GB 4943-2001中附錄B的相關(guān)要求的電動機(jī);
——符合GB 4943-2001中5.3.5要求的機(jī)電元件;
——帶有聚氯乙烯(PVC)、四氟乙烯(TFE)、聚四氟乙烯(PTFE),氟化乙丙烯(FEP),氯丁橡膠或者聚酞胺絕緣的導(dǎo)線和電纜;
——滿足GB 4943-2001中4.7.3.2的要求、裝在防火防護(hù)外殼開孔中的元器件,包括連接器;
——由符合GB 4943-2001中2.5要求的受限制電源供電的電路中的連接器;
——其他由符合GB 4943-2001中2.5要求的受限制電源供電、安裝在可燃性等級V-1或V-0(GB/T 5169.16)的材料上的電路中的部件;
——其他滿足GB 4943-2001中4.7.1的方法2的部件;
——設(shè)備或設(shè)備的一部分,有瞬間接觸開關(guān),用戶應(yīng)連續(xù)不斷地啟動開關(guān),這種瞬間釋放轉(zhuǎn)移走了設(shè)備或設(shè)備的一部分的能量;
——故障狀態(tài)下不包含能點(diǎn)火的電路的燃料容器。
4.9.3用于防火防護(hù)外殼外部的元器件和其他部分的材料
4.9.3.1除下面提到的外,用于元器件和其他部分的材料(包括機(jī)械防護(hù)外殼、電氣防護(hù)外殼和裝飾部件),凡是位于防火防護(hù)外殼外的,如果材料的最薄有效厚度小于3mm需滿足可燃性等級HB75;如果材料的最薄有效厚度大于3mm需滿足可燃性等級HB40;或滿足可燃性等級HBF的材料。
注:當(dāng)機(jī)械防護(hù)外殼或電氣防護(hù)外殼同時也作為防火防護(hù)外殼使用時,則防火防護(hù)外殼的要求適用。
4.9.3.2對空氣過濾器中材料的要求按GB 4943-2001中的4.7.3.5的規(guī)定,對高壓元器件材料的要求按GB 4943-2001中的4.7.3.6的規(guī)定。
4.9.3.3連接器至少要滿足下列中的一條:
——由可燃性等級為V-2的材料制成;或者
——通過GB 4943-2001的A.2的試驗(yàn);或者
——符合有關(guān)元器件國家標(biāo)準(zhǔn)中的可燃性要求;或者
——安裝在可燃性等級為V-1或V-0(GB/T 5169.16)的材料上,并且相對尺寸很小。
4.9.3.4對元器件和其他零部件的材料的可燃性的要求(HB40,HB75或HBF)不適用于下述情況:
——非正常使用條件下不用于有著火危險部位的電氣元器件在根據(jù)GB 4943-2001中的5.3.7進(jìn)行試驗(yàn)時。
——材料和組件在不大于0.06m3外殼內(nèi),外殼完全由金屬組成而且沒有通風(fēng)口,或者在包含惰性氣體的密封單元內(nèi)。
——滿足元器件國家標(biāo)準(zhǔn)中可燃性要求的組件,其中該標(biāo)準(zhǔn)包含此類要求。
——電子元器件,如集成電路組件、光禍組件、電容以及其他安裝于可燃性等級V-1或V-0(GB/T 5169.16)材料上的微小組件。
——使用PVC,TFE,PTFE,F(xiàn)EP,氯丁橡膠或聚酞胺進(jìn)行絕緣的導(dǎo)線、電纜及連接器。
——單個的夾鉗(不包括螺旋型或其他連續(xù)形態(tài))、編織帶、合股線以及帶有線束的扎帶。
——齒輪、凸輪、皮帶、軸承等不易助燃的微小部件、標(biāo)簽、腳架、鍵帽以及旋鈕等。
4.9.3.5根據(jù)對設(shè)備和材料數(shù)據(jù)資料的檢查檢驗(yàn)是否符合要求。如必要的話,通過恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)或GB 4943-2001附錄A中的試驗(yàn)檢驗(yàn)。
4.9.4防火防護(hù)外殼以內(nèi)元器件與其他零部件所用材料
4.9.4.1對空氣過濾器中材料的要求見GB 4943-2001中的4.7.3.5,對高壓元器件材料的要求見GB 4943-2001中的4.7.3.6。
4.9.4.2在防火防護(hù)外殼內(nèi),元器件和其他零部件的材料(包括置于防火防護(hù)外殼內(nèi)的機(jī)械防護(hù)外殼,電氣防護(hù)外殼)應(yīng)該滿足下列之一:
——可燃性等級為V-2或HF-2;或者
——通過GB 4943-2001的A.2的可燃性試驗(yàn);或者
——滿足包括這些要求的相關(guān)的元器件國家標(biāo)準(zhǔn)中的可燃性要求。
4.9.4.3以上要求不適用于下述情況:
——非正常運(yùn)行條件下不存在火災(zāi)危險的電器元器件在根據(jù)GB 4943-2001中的5.3.7進(jìn)行試驗(yàn)時;
——材料和組件在不大于0.06m2外殼內(nèi),外殼完全由金屬組成而且沒有通風(fēng)口或者在包含惰性氣體的密封單元內(nèi);
——一層或多層薄絕緣材料,諸如直接用于防火防護(hù)外殼內(nèi)部表面,包括載流部分表面上的膠帶,如果薄絕緣材料和應(yīng)用表面的結(jié)合符合可燃性等級V-2或HF-2的要求;
注:如果上面提到的薄絕緣材料處于防火防護(hù)外殼的內(nèi)表面,則防火防護(hù)外殼應(yīng)符合GB 4943-2001中4.6.2的要求。
——電子元器件,如集成電路組件、光藕組件、電容以及其他安裝于可燃性等級V-I或V-0(GB/T 5169.16)的材料上的微小組件;
——使用PVC,TFE,PTFE,F(xiàn)EP,氯丁橡膠或聚酞胺進(jìn)行絕緣的導(dǎo)線、電纜及連接器;
——單個的夾鉗(不包括螺旋型或其他連續(xù)形態(tài))、編織帶、合股線以及帶有線束的扎帶;
——標(biāo)記為符合或高于VW-1/FT-1標(biāo)準(zhǔn)的電線;
——下列所有部件,當(dāng)其與電子部件(絕緣線纜除外)被至少13mm空氣或符合可燃性等級V-I或V-0(GB/T 5169.16)的材料隔離時(由于電子部件在出錯的情況下可能升溫至易燃點(diǎn))。
·齒輪、凸輪、皮帶、軸承等不易助燃的微小部件、標(biāo)簽、腳架、鍵帽以及旋鈕等;
·空氣或其他液體管道系統(tǒng),粉末類或液體容器以及泡沫塑料部件,如果材料的最薄有效厚度小于3mm需滿足可燃性等級HB75;如果材料的最薄有效厚度大于3mm需滿足可燃性等級HB40;或滿足可燃性等級HBF的材料。
4.9.4.4根據(jù)對設(shè)備和材料數(shù)據(jù)資料的檢查檢驗(yàn)是否符合要求。如必要的話,通過恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)或根據(jù)GB 4943-2001附錄A中的試驗(yàn)檢驗(yàn)。
4.9.5機(jī)械防護(hù)外殼
4.9.5.飛機(jī)械防護(hù)外殼應(yīng)滿足強(qiáng)度的需要,以承受或抵御由于損壞或其他原因松動、或從運(yùn)動物件上脫落的部件。
4.9.5.2通過對結(jié)構(gòu)和有效數(shù)據(jù)的檢查檢驗(yàn)是否符合要求,必要時,亦可采取GB 4943-2001中4.2.2,4.2.3,4.2.4和4.2.7的相關(guān)試驗(yàn)以及第7章中的型式試驗(yàn)。
4.9.5.3通過GB 4943-2001中4.2.2 4.2.3,4.2.4和4.2.7的相關(guān)試驗(yàn)后,樣品還需符合GB 4943-2001中2.1.1和4.4.1中的要求,且在進(jìn)行安全特性相關(guān)裝置運(yùn)行時(如熱熔斷路、過流保護(hù)裝置或互鎖裝置等),不應(yīng)對試驗(yàn)產(chǎn)生干擾。
4.9.5.4對于破壞涂層、裂縫、凹痕或碎片等不影響安全性的情況可以忽略。
注:如果單獨(dú)外殼或外殼的一部分被用于試驗(yàn),則需要對設(shè)備重新裝配以滿足一致性檢測。
4.10防火、防爆、防腐和防毒害
4.10.1易燃、有毒以及腐蝕性液體應(yīng)使用密閉容器盛裝,例如燃料管道內(nèi)、貯存盒、密封盒或者類似的容器。按照第7章中的型式試驗(yàn)來檢驗(yàn)是否符合要求。
4.10.2微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元中應(yīng)滿足表7中檢測液體濃度等級的方法并且能夠在達(dá)到濃度限定之前關(guān)閉微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元。
4.10.3內(nèi)部配線及絕緣部分不應(yīng)與燃料、油、油脂或其他類似物質(zhì)接觸,除非該絕緣經(jīng)過鑒定可與其接觸。
4.11預(yù)防電類危害
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元內(nèi)的電壓應(yīng)是在SELV限制以內(nèi),根據(jù)GB 4943-2001的2.2進(jìn)行檢查。如果內(nèi)部電壓超過直流電壓60V,則需根據(jù)GB 4943-2001對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元進(jìn)一步試驗(yàn)。超過SEIJV的電路必須符合包含電路間距規(guī)定的危險電路標(biāo)準(zhǔn),以及根據(jù)GB 4943-2001規(guī)定的經(jīng)過試驗(yàn)后有可能暴露在外的電路接觸標(biāo)準(zhǔn)。
置于危險電壓電路的元器件同樣需要另外評估。
4.12燃料供給結(jié)構(gòu)
4.12.1燃料容器結(jié)構(gòu)
燃料容器應(yīng)滿足以下要求:
4.12.1.1在-40℃—+70℃溫度之間不得泄漏。按7.3.3和7.3.4檢驗(yàn)是否符合要求。
4.12.1.2應(yīng)保證在22℃下,95kPa內(nèi)表壓加正常工作壓力的內(nèi)壓力或55℃下兩倍于燃料容器的壓力下均不能有泄漏。按7.3.1檢驗(yàn)是否符合要求。
4.12.1.3最大水容積不能超過1L。
4.12.1.4對于用戶的正常使用、可預(yù)見的合理錯誤使用,以及帶有微型燃料電池動力單元的燃料容器的正常運(yùn)輸過程中,應(yīng)采取必要的措施,以保證在連接前、中、后和燃料運(yùn)輸途中,沒有燃料的泄漏。按7.3.11檢測是否符合要求。
4.12.1.5在使用環(huán)境下能夠抵抗腐蝕。
4.12.1.6將燃料容器安裝在微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)時,燃料容器應(yīng)有能預(yù)防會導(dǎo)致燃料泄漏的錯誤連接的方法。按7.3.11檢驗(yàn)是否符合要求。
4.12.1.7在正常使用、可預(yù)見的合理誤操作和用戶運(yùn)輸期間,當(dāng)燃料未附著在微型燃料電池動力單元上時,燃料容器上的燃料供給連接器需有能預(yù)防燃料泄漏的結(jié)構(gòu)。按7.3.5和7.3.11檢驗(yàn)是否符合要求。
4.12.1.8在提供安全閥或類似方法時,此類壓力釋放閥需滿足全部型式試驗(yàn)的性能要求,即這些閥門應(yīng)無泄漏通過所有的型式試驗(yàn)。
4.12.1.9燃料容器連接處的結(jié)構(gòu)不能允許燃料泄漏。
4.12.1.10燃料容器,包括燃料容器與微型燃料電池動力單元之間的界面,包括閥門,須有能力充分承受由于振動、熱量、壓力、跌落或被機(jī)械撞擊產(chǎn)生的正常使用和可預(yù)見的合理誤操作的結(jié)構(gòu)。按以下檢測是否符合要求:
——壓差試驗(yàn),7.3.1;
一一振動試驗(yàn),7.3.2;
——溫度循環(huán)試驗(yàn),7.3.3;
——高溫暴露試驗(yàn),7.3.4;
——跌落試驗(yàn),7.3.5;
——壓力載荷試驗(yàn),7.3.6;
——長期貯存試驗(yàn),7.3.9 ;
——高溫連接試驗(yàn),7.3.10;
——連接循環(huán)試驗(yàn),7.3.11
4.12.1.11燃料容器閥能夠在不使用工具情況下連接和斷開,正常運(yùn)行。
4.12.2燃料容器填充要求
不論是單獨(dú)放置,還是與系統(tǒng)組合安裝放置燃料容器的設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到在充滿燃料后放置在70℃環(huán)境中無燃料外泄情況。
4.13預(yù)防機(jī)械類危害
4.13.1燃料管路以外的管道系統(tǒng)
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元以內(nèi)除了燃料管道以外的管路、管道和裝置的結(jié)構(gòu)要求如下:
4.13.1.1當(dāng)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元用于內(nèi)壓大于100kPa表壓時,應(yīng)符合GB/T 20801.1的規(guī)定。
4.13.1.2工作壓力在100kPa以下的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元,或者依照不同地區(qū)或國家規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的但不屬于壓力系統(tǒng)的情況,如低壓水管,塑料管,或其他連接大氣、低壓儲罐及類似容器的連結(jié)器,應(yīng)該采用合適的材料制造,同時它們的接口及裝置應(yīng)滿足強(qiáng)度的要求并避免泄漏。
4.13.1.3接口應(yīng)采用密封措施處理以抵御內(nèi)部流體及外部環(huán)境。
4.13.1.4管路結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠承受足夠的壓力和其他負(fù)載重量的能力,并且_管路應(yīng)無污染或滲漏的危險。
按7.3.1和7.3.6檢驗(yàn)是否符合要求。
4.13.1.5應(yīng)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu),以預(yù)防凍結(jié)、破損、腐蝕等。凍結(jié)按7.3.3檢驗(yàn),破損按7.3.5檢驗(yàn)。
4.13.2外表面及組件溫度限定
4.13.2.1概述
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和動力單元在正常運(yùn)行情況下不應(yīng)超過溫度限值的規(guī)定,通過在制造商規(guī)定的預(yù)期運(yùn)行條件下檢驗(yàn)不同組件的溫度是否符合要求。微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和動力單元應(yīng)運(yùn)行到達(dá)到最高溫度或燃料供給完全耗盡為止。在試驗(yàn)步驟中,熱熔斷路和超載裝置不運(yùn)行。溫度不能超過表2中顯示的值。
4.13.2.2外表面
為排除因?yàn)榕c微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元接觸而導(dǎo)致燒傷的任何危險,外殼的溫度不能超過表2中規(guī)定的溫度限值。
4.13.2.3手柄、旋鈕、握柄及類似部件
用戶為運(yùn)行微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元而觸摸手柄、旋鈕、握柄及類似部件。被觸摸的手柄、旋鈕、握柄及類似部件的溫度不能超過表2中規(guī)定的溫度限值。
4.13.2.4組件
4.13.2.4.1
表2規(guī)定了各種外部組件的正常最高溫度值。此類組件的溫度不能超過表2的規(guī)定。
4.13.2.4.2
對于未列人表2中的裝在微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元中的組件和電氣配線,其溫度不能超過那些組件的額定溫度。
4.13.3電動機(jī)
4.13.3.1無論是在正常條件下或是在諸如運(yùn)行超載或止轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子條件下,電動機(jī)的溫度不會增加到足以點(diǎn)燃釋放的氣體。
4.13.3.2如電刷、熱保護(hù)器或其他接通/斷開組件等功能為斷并電路的電動機(jī)部件,即使斷路時間極短,也不可產(chǎn)生電弧或其他會點(diǎn)燃可燃?xì)怏w的熱效應(yīng),因此應(yīng)采用無刷電機(jī)。
4.14電子設(shè)備元件的構(gòu)造
4.14.1受限制電源
受限制電源應(yīng)滿足以下條件之一:
a)輸出固有限制在與表3一致;或
b)電阻限制輸出與表3一致,若使用了正溫度系數(shù)裝置,它應(yīng)通過GB 14536.1-2008第15章、第17章規(guī)定的試驗(yàn);或
c)使用無火花過流保護(hù)裝置并且輸出限制在與表4一致;或
d)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)限制輸出與表3一致,包括在調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行情況和任一單一錯誤之后(見GB 4943-2001的1.4.14)(打開電路或短路);或
e)在正常運(yùn)行情況下,調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)限制輸出,使之與表3一致;調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生任一錯誤后(見GB 4943-2001的1.4.14)(斷路或短路),無火花過流保護(hù)裝置限制輸出,使之與表4一致。這里所使用的無火花過流保護(hù)裝置,應(yīng)該是適當(dāng)?shù)谋kU絲或者是不可調(diào)整的,非自動復(fù)位的機(jī)電裝置。
通過檢查與測量驗(yàn)證是否符合要求,適當(dāng)?shù)臅r候,檢測制造商的電池?cái)?shù)據(jù)。當(dāng)根據(jù)表4和表5對Voc和Isc進(jìn)行測量時,電池應(yīng)充滿電。
4.14.2使用電子控制器的裝置
4.14.2.1控制系統(tǒng)
根據(jù)4.2的安全分析決定的系統(tǒng)軟件和電子電路是主要的安全措施,應(yīng)該滿足GB 14536.1-2008中附錄H的要求。
使用電子控制器的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元應(yīng)遵照以下兩點(diǎn):
a)在正常使用過程中,萬一某個控制器發(fā)生故障,安全性也不應(yīng)受到影響。
b)在正常使用的過程中,若控制電路的任意單一的一小部分發(fā)生故障,安全性也不應(yīng)受到影響。
4.14.3電導(dǎo)體/配線
4.14.3.1電子組件和配線應(yīng)合理布置以減小熱效應(yīng)。
4.14.3.2電線的絕緣層在正常運(yùn)輸、使用或非運(yùn)行期間不能受損。
4.14.3.3配線中使用的導(dǎo)體要盡可能地短,如果必要的話,應(yīng)提供絕緣、防熱、固定的場所或其他方法。
4.14.3.4當(dāng)連接到微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元外部的外露引線或終端未正確連接時,微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元將無法運(yùn)行或無異常地運(yùn)行。
4.14.3.5除了以下情況以外,連接到微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元外部的外露的引線或終端可通過標(biāo)記的數(shù)字、字母、符號、顏色等被區(qū)分開。
a)電線或終端有不同的物理形狀來防止錯誤的連接。
b)僅有兩種引線或終端,且互換電線或終端對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元運(yùn)行無影響。
4.14.3.6電纜表面應(yīng)光滑。
4.14.3.7電線應(yīng)使用愷裝線以防止在裝配時受到磨損,也防止破壞導(dǎo)體的絕緣。
4.14.3.8電線通過的任何孔洞均要在電線上安裝套管等防護(hù)措施。檢驗(yàn)是否符合要求。
4.14.3.9微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元在預(yù)期條件下運(yùn)行時,包括電路板上的印刷布線在內(nèi)的配線材料的工作溫度不得高于泄露的易燃?xì)怏w的燃點(diǎn)。
4.14.3.10微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元在超負(fù)荷運(yùn)行時,電路板上的印刷布線不能產(chǎn)生可以點(diǎn)燃泄露的易燃?xì)怏w的電弧或熱效應(yīng)。
4.14.4輸出終端區(qū)域
輸出終端區(qū)域應(yīng)被設(shè)計(jì)為能夠阻止與人手的意外接觸。這種限制不用于以下輸出終端區(qū)域的類型。
a)用于在附著狀態(tài)下與人意外接觸時無危險的輸出終端區(qū)域。
b)用于輸出電壓和電流根據(jù)表3固有受限的輸出終端區(qū)域;或根據(jù)表4限制輸出的過流保護(hù)裝置。
4.14.5電子元件和附件
4.14.5.1用在微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元內(nèi)部的電子元件和附件需要有足夠的額定電功率。
4.14.5.2微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元中的電池需遵照以下安全標(biāo)準(zhǔn):
——GB 8897.4原電池第4部分:鋰電池的安全要求;
——GB 8897.5原電池第5部分水溶液電解質(zhì)電池的安全要求;
——IEC 62133-2002含堿性或其他非酸性電解液的蓄電池和蓄電池組便攜式密封蓄電池和蓄電池組的安全要求;
——IEC 62281-2004運(yùn)輸途中原電池和二次鋰電池及蓄電池組的安全。
4.14.6防護(hù)
4.14.6.1防護(hù)裝置目的
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元應(yīng)能夠在干擾持續(xù)運(yùn)行情況發(fā)生時安全自動地延緩微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的操作。必要時提供對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元防護(hù)功能。此外,這種防護(hù)功能應(yīng)能夠在微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元啟動與關(guān)閉情況下操作。
4.14.6.2意外短路的防護(hù)
為應(yīng)對短路負(fù)載情況需提供安全延緩操作或防護(hù)功能。
4.14.6.3超負(fù)荷保護(hù)
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和動力單元應(yīng)被設(shè)計(jì)為能減少非正常電力超負(fù)荷情況下的火災(zāi)危險。
5異常運(yùn)行和故障狀態(tài)的試驗(yàn)及要求
5.1概述
a)將每個微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元設(shè)計(jì)成可以盡可能減少由于機(jī)械的或電氣的過載或故障,或由于非正常操作或粗心使用引起的火災(zāi)、泄漏或其他危險。
b)出現(xiàn)異常運(yùn)行或單一故障后,微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元仍應(yīng)處于安全狀況。
c)允許使用不會成為點(diǎn)火源的熔線、熱熔斷路、過電流保護(hù)裝置等來提供適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)。
d)根據(jù)檢驗(yàn)和5.2中的試驗(yàn)檢查是否符合要求。
5.2符合性試驗(yàn)
a)在每項(xiàng)試驗(yàn)開始前,微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元需正常運(yùn)行。
b)如果元件或組件被封裝而不能進(jìn)行短路或斷開,允許在裝有特殊連接引線的樣本部件上進(jìn)行試驗(yàn)。如果這樣做不可能或不現(xiàn)實(shí),可將元件或組件作為整體認(rèn)為試驗(yàn)合格。
c)對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元用在正常使用和可預(yù)見誤用情況下會發(fā)生的異常和單一故障狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)。使用危害性分析(見4.2)來指導(dǎo)確定試驗(yàn)中的關(guān)鍵性故障。另外,有保護(hù)罩的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元在試驗(yàn)前要在正常空轉(zhuǎn)狀態(tài)下運(yùn)行直到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
d)要檢查微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元、電路圖、FMEA、危害性分析和組件規(guī)格來確定可能發(fā)生的故障狀態(tài)。例子包括:
1)半導(dǎo)體裝置和電容器的短路和開路;
2)引起間歇耗散設(shè)計(jì)的電阻器發(fā)生連續(xù)耗散的故障;
3)集成電路中導(dǎo)致過多耗散的內(nèi)部故障。
5.3合格標(biāo)準(zhǔn)
在模擬異常運(yùn)行和故障狀態(tài)的試驗(yàn)中:
a)任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無泄漏以及無燃料蒸氣損失。
b)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元不會噴射熔融金屬。
c)在無焰電路中有意以重復(fù)方式打開的電路追蹤應(yīng)與GB 3836.8-2003規(guī)定一致或者與燃料區(qū)域隔離。
d)外殼在上述方法中接近危險部件時不會變形。
e)電動機(jī)、變壓器和其他繞線型元件的絕熱系統(tǒng)的溫度不能超過材料A級150℃,E級165℃,B級175℃,F(xiàn)級190℃和H級210℃。如果絕緣的失效不會導(dǎo)致出現(xiàn)危險能量等級,則允許的最高溫度為300℃。玻璃或陶瓷材料制成的絕緣材料可允許更高的溫度。
f)可能發(fā)生的溫度和電弧不能成為潛在的火源。如果認(rèn)為可能會成為潛在的火源,應(yīng)提供其他方法阻止電弧或高溫的發(fā)生。
g)使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法測量火焰和燃燒。
h)目測爆炸以確保對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元或試驗(yàn)電池?zé)o干擾。
5.4模擬受限制電源和SELV電路的故障和異常狀態(tài)
a)當(dāng)需要進(jìn)行模擬故障或異常運(yùn)行狀態(tài)時,需要依序逐個進(jìn)行。
b)由模擬故障或異常運(yùn)行狀態(tài)而導(dǎo)致的故障也屬于對故障或異常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬的一部分。
c)當(dāng)進(jìn)行模擬故障或異常運(yùn)行狀態(tài)時,如果附件、供應(yīng)品和耗材對試驗(yàn)結(jié)果有影響時,要將它們放在適當(dāng)?shù)奈恢谩?
d)當(dāng)進(jìn)行模擬故障或異常運(yùn)行狀態(tài)時,要考慮到為成品提供過電流和短路保護(hù)的滅弧過電流保護(hù)裝置。
e)當(dāng)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元在正常運(yùn)行與異常運(yùn)行時有潛在的可燃性蒸氣產(chǎn)生時,要考慮到成品中的有電弧部分。
f)當(dāng)特別提及單一故障時,單一故障包括任一絕緣的單一故障或任一元件的單一故障。
5.5異常運(yùn)行——機(jī)電元件
當(dāng)有可能發(fā)生危險時,除了電動機(jī)以外的機(jī)電元件應(yīng)根據(jù)以下的故障試驗(yàn)檢測是否符合要求:
a)當(dāng)元件被正常通電時,將機(jī)械運(yùn)行鎖定在最不利的位置。
b)對于需要間歇性供電的元件,在驅(qū)動電路中應(yīng)進(jìn)行引起元件持續(xù)通電的故障模擬試驗(yàn)。
c)每次試驗(yàn)的持續(xù)時間需與以下一致:
1)對于用戶不易發(fā)現(xiàn)的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元元件的誤操作,試驗(yàn)持續(xù)時間要么需持續(xù)到建立穩(wěn)定情況,要么持續(xù)到由于模擬故障狀態(tài)而導(dǎo)致斷路,選擇其中時間較短者。
2)對其他微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元元件,試驗(yàn)持續(xù)時間為5min或持續(xù)到由于元件故障而導(dǎo)致的斷路(比如:燒壞)。
5.6帶有集成電池組的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元的異常運(yùn)行
根據(jù)制造商的設(shè)計(jì)進(jìn)行充電的、與微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元集成的或制造商推薦與微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元一起使用的可充電電池可應(yīng)用于以下的任一試驗(yàn):
a)為檢測可充電電池的充電安全性,電池應(yīng)當(dāng)依照如下情況依次充電7h:
1)隨著蓄電池充電電路調(diào)整到它的最大充電率(如果此種調(diào)整存在);之后可能發(fā)生在充電電路并會導(dǎo)致電池過充的任一單個元件故障;電池充電7h;在試驗(yàn)時,通過負(fù)載電路中的限流或限壓元件的開路或斷路來對電池組進(jìn)行快速放電。
2)隨著可能發(fā)生并會導(dǎo)致電池反充電的任一單個元件故障,電池充電7h。在試驗(yàn)時,通過負(fù)載電路中的限流或限壓元件的開路或斷路來對電池組進(jìn)行快速放電。
b)以上試驗(yàn)完成以后,按照GB 4943-2001中的指導(dǎo)對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元進(jìn)行介電強(qiáng)度試驗(yàn)。
c)這些電池組的非正常試驗(yàn)不應(yīng)導(dǎo)致以下的任何一種情況:
1)由于外殼的破裂、斷裂或爆炸引起的電池、微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元或燃料容器中的化學(xué)藥品或燃料泄漏;或者
2)可能導(dǎo)致用戶受傷的、電池組或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元或燃料容器的爆炸;
3)熔融金屬或火焰噴射到微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元或燃料容器以外;
4)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元或嫩料容器或里面的燃料著火。
5.7異常運(yùn)行——墓于危險性分析的故障模擬
以下故障需被模擬:
a)任何基于第4章的、對評價微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的保護(hù)參數(shù)必要的異常狀態(tài),如過熱保護(hù)、短路、電堆電壓。
b)所有相關(guān)元器件和零件的短路、斷開或超載,除非它們的防火防護(hù)外殼符合4.9.1和4.9.4中對包括材料在內(nèi)的防火防護(hù)外殼的要求。
注:過載情況就是介于正常負(fù)載與短路前的最大電流狀態(tài)之間的狀態(tài)。
c)超過能保證微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元安全的過溫保護(hù)電路的溫度。
6料容器、微型燃料電池動力單元和微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的使用說明及警示
6.1概述
所有的燃料容器、微型燃料電池動力單元和微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)都應(yīng)有適當(dāng)?shù)陌踩畔ⅲㄊ褂谜f明、警示或兩者兼有),告之用戶產(chǎn)品的預(yù)期安全運(yùn)輸、使用、存儲、維護(hù)和處理。
6.2燃料容器上的必備標(biāo)識
燃料容器上至少要有下列標(biāo)識:
a)內(nèi)容物可燃、有毒,切勿拆卸。
b)避免接觸內(nèi)容物。
c)遠(yuǎn)離兒童。
d)不要暴露在50℃以上的溫度、明火或火源處。
e)遵循使用說明。
f)在誤食燃料或與眼部接觸時,尋求醫(yī)生治療。
g)商標(biāo)和/或制造商名稱、產(chǎn)品型號與制造商需要的溯源性。
h)燃料的成分與數(shù)量。
i)標(biāo)明微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)遵循本部分的文字或標(biāo)識。
6.3微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)上的必備標(biāo)識
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)上至少要有下列標(biāo)識:
a)內(nèi)容物可燃、有毒,切勿拆卸。
b)避免接觸內(nèi)容物。
c)不要暴露在50℃以上的溫度、明火或火源處。
d)遵循使用說明。
e)在誤食燃料或與眼部接觸時,尋求醫(yī)生治療。
f)商標(biāo)和/或制造商名稱、產(chǎn)品型號與制造商需要的溯源性。
g)燃料的成分。
h)內(nèi)部貯存器中燃料的最大容量。
i)標(biāo)明微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)遵循本部分的文字或標(biāo)識。
J)電氣輸出(電壓、電流、最大額定功率)。
6.4燃料容器或相關(guān)文字信息或微型嫩料電池發(fā)電系統(tǒng)或微型溜料電池動力單元上的附加說明
使用說明需包括:
a)安全說明與警示。
b)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)上說明此系統(tǒng)遵循本部分的文字或標(biāo)識.,
c)所有微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和微型燃料電池動力單元要能識別出自已適用的燃料容器。
d)運(yùn)行和貯存的最低和最高溫度。
6.5技術(shù)文件
技術(shù)文件應(yīng)包括有安全說明及以下內(nèi)容的用戶信息手冊:
a)指導(dǎo)最終用戶正確使用、說明燃料容器、微型燃料電池動力單元和/或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的功能和處理的說明信息。
b)用于識別微型燃料電池動力單元和/或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)制造商的信息,包括公司名稱、地址、電話和網(wǎng)址。
c)貼在微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元或燃料容器上的所有的警示和說明需在手冊中說明。進(jìn)一步說明或增強(qiáng)這些警示和說明的附加信息也應(yīng)寫在手冊中。
d)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元需用于良好通風(fēng)區(qū)域的使用說明。地方法律適用于這些要求。更多詳細(xì)資料咨詢當(dāng)?shù)貦?quán)威機(jī)構(gòu)。微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和/或燃料容器的制造商應(yīng)詳細(xì)說明燃料的類型和相關(guān)參數(shù)。必要時,也應(yīng)說明微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)使用的燃料和水的性質(zhì)和相關(guān)參數(shù)。這些信息應(yīng)作為微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的文件一并提供。
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元應(yīng)指定與其匹配的燃料容器。此信息應(yīng)作為微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的文件一并提供。
7微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器的型式試驗(yàn)
7.1概述
a)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃料電池動力單元和燃料容器的型式試驗(yàn)是為了確保微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)正常使用的安全性。
b)表5列舉了應(yīng)進(jìn)行的型式試驗(yàn)。
c)除本章另有明確規(guī)定的外,試驗(yàn)室條件見表6。
d)試驗(yàn)進(jìn)行前,將微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、動力單元和/或燃料容器置于標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室溫度22℃±5℃下至少3h。
警告:如果沒有事先的預(yù)防措施,這些型式試驗(yàn)的程序可能會導(dǎo)致傷害。應(yīng)由有資質(zhì)的、有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員在適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施下運(yùn)行試驗(yàn)。
7.2甲醇的泄漏測量方法和測量程序
甲醇的泄漏測量應(yīng)分別遵循圖2一圖5的原則。不同條中還會標(biāo)注例外情況。
最大時間間隔t1一t0必須設(shè)置為當(dāng)燃料以最大損失速率流失時,損失的燃料質(zhì)量不超過總質(zhì)量的1/2。
7.3型式試驗(yàn)
7.3.1壓差試驗(yàn)
7.3.1.1概述
該試驗(yàn)的一部分用以檢驗(yàn)與4.12.1.2的一致性以確保燃料容器的內(nèi)部壓力在22℃下,正常的工作壓力加上95kPa的內(nèi)表壓或兩倍于燃料容器在55℃下的表壓下無泄漏,兩者選較大者。根據(jù)兩種不同的限制壓力情況提供以下兩種試驗(yàn):
a)若燃料容器于22℃下,95kPa的內(nèi)表壓與正常的工作壓力的和大于燃料容器在55℃下的表壓的兩倍時,則可按7.3.1.2或7.3.1.3檢驗(yàn)是否與4.12.1.2一致。
b)若燃料容器在55℃下的表壓的兩倍大于燃料容器于22℃下,正常的工作壓力與95kPa的內(nèi)表壓的和時,則應(yīng)使用7.3.1.2以確保與4.12.1.2一致。
7.3.1.2燃料容器內(nèi)部壓力試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器、部分充裝的燃料容器和燃料容器閥。
b)目的:模擬燃料容器高內(nèi)壓的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟:
對于內(nèi)部加壓試驗(yàn),燃料容器和閥需分開,進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)。
1)使用適當(dāng)?shù)囊后w介質(zhì),如水,加壓燃料容器使其內(nèi)部壓力等于22℃下,正常的工作壓力加上95kPa的表壓或燃料容器在55℃下的表壓的兩倍中的數(shù)值較高者。
2)壓力的增加不得超過60kPa/s的速率。
3)在試驗(yàn)室溫度下,維持最大壓力30min。
4)使用適當(dāng)?shù)囊后w介質(zhì),如水,加壓,使得截至閥的內(nèi)部壓力等于22℃下,正常的工作壓力加上95kPa的表壓或燃料容器在55℃下的表壓的兩倍中的數(shù)值較高者。
5)壓力的增加不得超過60kPa/s速率。
6)在試驗(yàn)室溫度下,維持最大壓力30min。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無測試介質(zhì)泄漏,無壓力的突然下降。可目測泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器和燃料容器閥,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。
7.3.1.3燃料容器低外壓試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器或部分充裝的燃料容器。
b)目的:模擬燃料容器高內(nèi)壓的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟:
按照圖2運(yùn)行該試驗(yàn)。
1)將樣品放置在真空室內(nèi),將真空室內(nèi)的壓力降至低于大氣壓95kPa。
2)維持真空30min。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無可見的液體泄漏,無燃料蒸氣損失。見圖2。可目測泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸。
7.3.1.4微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或微型嫌料電池動力單元壓力試驗(yàn)
所有微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和微型燃料電池動力單元均需要進(jìn)行該試驗(yàn)。
a)試驗(yàn)樣品:按照制造商說明充裝的微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
b)目的:模擬高內(nèi)壓或低外壓的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟:
1)按照圖4運(yùn)行這些試驗(yàn)。
2)將試驗(yàn)樣品存儲在試驗(yàn)室溫度及68kPa絕對壓力的低外壓下6h。泄漏的測量見圖4的步驟。
3)將試驗(yàn)樣品存儲在試驗(yàn)室溫度以及11.6kPa(絕對壓力)的低外壓下1h。泄漏的測量見圖4的步驟,將蒸氣損失是/否合格標(biāo)準(zhǔn)改為“少于2.0g/h,不超過最低燃燒限定的25%”。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無液體泄漏且無燃料蒸氣損失。見圖4??赡繙y泄漏。若燃料容器存在,則將其從微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)移開。在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng),讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒。目測爆炸以確保微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)/單元或試驗(yàn)電池?zé)o干擾。燃料蒸氣損失應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn):
1)燃料蒸氣損失在68kPa絕對外部壓力下的6h的試驗(yàn)下應(yīng)小于0.08g/h。
2)燃料蒸氣損失在11.6kPa絕對外部壓力下的lh的試驗(yàn)下應(yīng)小于2.0g/h。
7.3.2振動試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器、部分充裝的燃料容器、7.3.1中使用的按制造商提供的說明書充裝的微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
b)目的:模擬正常運(yùn)輸振動的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟:
1)根據(jù)圖2進(jìn)行燃料容器試驗(yàn),根據(jù)圖4進(jìn)行微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元試驗(yàn)。
2)為了將振動完全傳遞至試驗(yàn)樣品,樣品應(yīng)被牢固安裝在振動儀器的平臺上,以避免樣本被扭曲。
3)振動源應(yīng)是在7Hz與200Hz間對數(shù)掃頻的正弦波,并且掃描來回持續(xù)15min。
4)每個試驗(yàn)樣品在相互垂直的三個方向上各自重復(fù)循環(huán)12次,共計(jì)3h。
5)對數(shù)掃描頻率如下:從7Hz起,保持峰值加速度1gn(1gn=980 Gal=9.8m/s2),直至18Hz。振幅保持在0.8mm(總偏移量1.6mm)。繼續(xù)提高頻率,直至峰值加速度達(dá)到8gn(此時頻率大約為50Hz)。8gn的峰值加速度一直保持到頻率200Hz。
6)對于微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元,按照7.3.12進(jìn)行排放試驗(yàn)。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無液體泄漏以及無燃料蒸氣損失。根據(jù)圖2和圖4的步驟測量泄漏和蒸氣損失??赡繙y泄漏。若燃料容器存在,則將其從微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中移開。在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng),讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸以確保對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)/單元或試驗(yàn)電池?zé)o干擾。排放應(yīng)滿足7.3.12中的合格標(biāo)準(zhǔn);若微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元不運(yùn)行,但排放未達(dá)到7.3.12的限定,此排放試驗(yàn)可以接受。
7.3.3溫度循環(huán)試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:7.3.2中使用的燃料容器、7.3.2中使用的部分充裝的燃料容器和按制造商提供的說明書且在7.3.2中使用的充裝的微型燃料電池動力單元或7.3.2中使用的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
b)目的:模擬低溫和高溫暴露及極端溫度變化的影響。
C)試驗(yàn)步驟:
1)根據(jù)圖3進(jìn)行燃料容器試驗(yàn).根據(jù)圖4進(jìn)行微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元試驗(yàn)。
2)燃料容器需要試驗(yàn)兩種方向:閥向L和閥向下。對于微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或微型燃料電池動力單元只需試驗(yàn)一種方向。
3)根據(jù)圖6設(shè)定溫度。
4)將試驗(yàn)樣品置于溫度控制試驗(yàn)室內(nèi),并將室溫在1h±5min內(nèi),從實(shí)驗(yàn)室溫度增加到55℃±2℃,并保持在55℃±2℃最少4h。
5)在1h±5min內(nèi),將室溫降低至22℃±5℃,并保持在22℃±5℃下1h±5min;然后,在2h±5min內(nèi),將室溫降低至-40℃±5℃,并保持在-40℃±5℃,最少4h。
6)在2h±5min以內(nèi),將室溫增加到22℃±5℃,并保持在22℃±5℃,至少1h±5min。
7)以上過程需做2遍。
8)在22℃±5℃下,1h以后,基于圖3(針對燃料容器)和圖4(針對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元)測量泄漏和蒸氣損失。
9)對于微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或微型燃料電池動力單元,按照7.3.12進(jìn)行排放試驗(yàn)。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無液體泄漏以及無燃料蒸氣損失?;趫D3(針對燃料容器)和圖4(針對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元)測量泄漏和蒸氣損失??赡繙y泄漏。若燃料容器存在,將其從微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)移開。在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng),讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒。可目測爆炸以確保對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)/單元或試驗(yàn)電池?zé)o干擾。排放應(yīng)達(dá)到7.3.12中的合格標(biāo)準(zhǔn);如果微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)/動力單元不運(yùn)行,但排放未超過7.3.12中的限定,此排放試驗(yàn)可以接受。
7.3.4高溫暴露試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器或部分充裝的燃料容器。
b)目的:模擬高溫環(huán)境對燃料容器的影響。
c)試驗(yàn)步驟:
1)試驗(yàn)兩種方向:閥向上和閥向下。
2)將試驗(yàn)樣品置于溫度為70℃±2℃的溫度控制試驗(yàn)室內(nèi),并允許室溫恢復(fù)到70℃±2℃,并與控制室內(nèi)的樣品一起保持此溫度,至少4h。
3)將試驗(yàn)樣品移到試驗(yàn)室溫度下。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無泄漏以及無燃料蒸氣損失。基于圖3(針對燃料容器)測量泄漏和燃料蒸氣損失??赡繙y泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸。
7.3.5跌落試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器、部分充裝的燃料容器和按制造商提供的說明書充裝的微型燃料電池動力單元或帶有未使用燃料容器的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
b)目的:模擬意外跌落的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟:
1)試驗(yàn)樣品應(yīng)從預(yù)定高度跌落至一個放置在混凝土或其他無彈性的地板上的、由至少13mm厚的硬木板和兩層18mm-20mm厚的膠合板組成的水平表面上。
2)跌落的高度應(yīng)是:
i)1200mm±10mm:在微型燃料電池動力單元和/或燃料電池發(fā)電系統(tǒng)情況下;
ii)1500mm±10mm:在燃料容器超過200mL的情況下;
iii)1800mm±10mm:在燃料容器等于200mLJ的情況下。
3)對于燃料容器試驗(yàn),用同樣的樣品在四個方向進(jìn)行跌落試驗(yàn)。
4)對于微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng),根據(jù)制造商的判斷,用一個燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元進(jìn)行對于四個方向的跌落試驗(yàn),或在幾次跌落試驗(yàn)中使用不同的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元。
5)跌落方向?yàn)椋?
i)閥向上;
ii)閥向下;
iii)另外兩種相互垂直方向。
6)對于微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或微型燃料電池動力單元試驗(yàn),按照7.3.12進(jìn)行排放試驗(yàn)。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無泄漏以及無燃料蒸氣損失?;趫D2和圖4測量泄漏和燃料蒸氣損失。可目測泄漏。若燃料容器存在,將其從微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)移開。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元或微型燃料電池動力單元閥,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸以確保對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)/單元或試驗(yàn)電池?zé)o干擾。排放應(yīng)達(dá)到7.3.12中的合格標(biāo)準(zhǔn)。如果微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)不運(yùn)行,但排放未達(dá)到7.3.12的限定,此排放試驗(yàn)可以接受。如果微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元仍可運(yùn)行,安全系統(tǒng)FMEA指定的保護(hù)電路應(yīng)當(dāng)仍舊工作正常。不應(yīng)暴露危險部件。
7.3.6壓力載荷試驗(yàn)
7.3.6.1微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或微型燃料電池動力單元
a)試驗(yàn)樣品:按照制造商提供的說明書充裝的燃料電池動力單元或帶有未使用的燃料容器的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
b)目的:模擬當(dāng)外力或放置重物在微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)上面時的影響。
c)試驗(yàn)步驟:
1)將微型燃料電池動力單元/系統(tǒng)試驗(yàn)樣品置于兩塊長254mm(10in)、寬101.6mm(4in)和厚度12.7mm(1/2in)的平木塊之間,同時使用加壓器對樣品產(chǎn)生至少245N的壓力,這相當(dāng)于在標(biāo)準(zhǔn)重力環(huán)境下將25 kg的物體置于樣品之上產(chǎn)生的壓力。
2)將壓力逐漸以12.7mm/min(1/2in/min)的增壓速度應(yīng)用于外殼的暴露表面。
3)使用加壓器對樣品產(chǎn)生至少245N的壓力,其相當(dāng)于在標(biāo)準(zhǔn)重力環(huán)境下將25kg的物體置于樣品之上產(chǎn)生的壓力,并保持5s。
4)試驗(yàn)應(yīng)按照規(guī)定在三個相互垂直的方向進(jìn)行。如果樣品在某個方向不能站立,則不必在那個方向試驗(yàn)。
5)按照7.3.12,在緊隨壓力載荷試驗(yàn)之后進(jìn)行排放試驗(yàn)。
合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無泄漏及無燃料蒸氣損失。基于圖4測量泄漏和燃料蒸氣損失??赡繙y泄漏。若燃料容器存在,將其從微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)移開。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元或微型燃料電池動力單元閥,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗,使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸以確保對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)/單元或試驗(yàn)電池?zé)o干擾。排放應(yīng)達(dá)到7.3.12中的合格標(biāo)準(zhǔn)。如果微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)不運(yùn)行,但排放未達(dá)到7.3.12的限定,此排放試驗(yàn)可以接受。
7.3.6.2燃料容器
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器或部分充裝的燃料容器。
b)目的:模擬放置重物在燃料容器上面時的影響。
c)試驗(yàn)步驟:
1)將微型燃料電池動力單元/系統(tǒng)試驗(yàn)樣品置于兩塊長254mm(10in)、寬101.6mm(4in)和厚度12.7mm(1/2in)的平木塊之間,同時使用加壓器對樣品產(chǎn)生至少981N的壓力,這相當(dāng)于在標(biāo)準(zhǔn)重力環(huán)境下將100kg的物體置于樣品之上產(chǎn)生的壓力。
2)將壓力逐漸以12.7min/min(1/2in)的速度應(yīng)用于外殼的暴露表面。
3)使用加壓器對樣品產(chǎn)生至少981N±9.8N的壓力,這相當(dāng)于在標(biāo)準(zhǔn)重力環(huán)境下將100kg±1kg的物體置于樣品之上產(chǎn)生的壓力,并保持5s。
4)燃料容器方向的選擇應(yīng)基于意外跌落時可能穩(wěn)定的靜止位置(如:相對其他表面重心較低的那些方向)。可以只試驗(yàn)立方棱柱形燃料容器的一個平面或只試驗(yàn)縱軸長度大于兩倍直徑的圓柱形燃料容器的曲面。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無泄漏和無燃料蒸氣損失?;趫D2測量泄漏和燃料蒸氣損失。可目測泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸以確保對試驗(yàn)電池?zé)o干擾。
7.3.7外部短路試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:按照制造商說明充裝的微型燃料電池動力單元或帶有未使用的燃料盒的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
b)目的:模擬外部短路的影響。
c)試驗(yàn)步驟:
1)分別在微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和燃料電池動力單元運(yùn)行和非運(yùn)行時進(jìn)行試驗(yàn)。
2)通過用最大電阻0.1Ω的導(dǎo)線連接燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的正、負(fù)極至少5min來運(yùn)行短路試驗(yàn)。
3)每次短路試驗(yàn)后根據(jù)7.3.12進(jìn)行排放試驗(yàn)。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無泄漏和無燃料蒸氣損失?;趫D5測量泄漏和燃料蒸氣損失。可目測泄漏。若燃料容器存在,將其從微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)移開。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸以確保對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)/單元或試驗(yàn)電池?zé)o干擾。在短路試驗(yàn)過程中及試驗(yàn)之后,外表面溫度不能超過表2中的溫度。排放應(yīng)達(dá)到7.3.12中的合格標(biāo)準(zhǔn)。如果微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元不運(yùn)行,但排放未達(dá)到7.3.12的限定,此排放試驗(yàn)可以接受。
注:外部短路試驗(yàn)可以表面、元件和廢氣溫度試驗(yàn)之后,使用同一個樣品進(jìn)行。
7.3.8表面、元件和廢氣溫度試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:按照制造商提供的說明書充裝的微型燃料電池動力單元或帶有未使用燃料容器的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
b)目的:排除由于和微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元外殼或從通風(fēng)口出來的廢氣接觸引起的燒傷危險。校驗(yàn)元件溫度的等級。
c)試驗(yàn)步驟:
1)待溫度穩(wěn)定在±2℃以內(nèi)5min,即可測量溫度。
2)此試驗(yàn)應(yīng)在制造商規(guī)定的最大室溫運(yùn)行溫度下進(jìn)行。
3)使用紅外攝像機(jī)、熱電偶或其他合適的方法測量微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的表面在額定最大輸出功率運(yùn)行時的溫度。
4)將微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或動力單元放置于正常運(yùn)行條件下以使廢氣排放無阻礙。
5)微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元在額定最大輸出功率運(yùn)行時,于廢氣出口1cm處測量廢氣的溫度。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中人可以輕易接觸到的表面的溫度不得超過表2中取決于材料的規(guī)定值。運(yùn)行中的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的排氣口1cm處的溫度應(yīng)低于70℃。試驗(yàn)過程中,熱熔斷路和負(fù)載裝置不得運(yùn)行。
對于微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元中未在表2中顯示的元件和電線,其溫度不得超過元件和電線額定的最大溫度。根據(jù)FMEA確定相關(guān)元件的安全性。
注:本試驗(yàn)可以在外部短路試驗(yàn)之后進(jìn)行并且可以使用同一樣品。
7.3.9長期貯存試驗(yàn)
7.3.9.1概述
可采用7.3.9.2(選項(xiàng)1)7.3.9.3(選項(xiàng)2)或7.3.9.4(選項(xiàng)3)進(jìn)行試驗(yàn)。
7.3.9.2選項(xiàng)1——持續(xù)質(zhì)量測量
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器或部分充裝的燃料容器。
b)目的:模擬溫度升高對長期儲存的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟(見圖7)
1)溫度室內(nèi)使用的測壓元件(持續(xù)電子質(zhì)量傳感裝置)應(yīng)是經(jīng)過設(shè)計(jì)和校準(zhǔn),并適合于50℃下工作的。
2)將測壓元件置于50℃±2℃的溫度室下。將燃料容器置于測壓元件的頂端,以便于將所有的質(zhì)量作用于測壓元件上??墒褂脢A具控制燃料容器的位置,確保所有質(zhì)量能作用于測壓元件上。
3)在測壓元件上連接一個數(shù)字讀數(shù)器,手動或自動記錄數(shù)據(jù)。測量數(shù)據(jù)應(yīng)保證高度可信,以保證燃料蒸氣損失速率不超過0.08g/h。
4)如果在測試結(jié)束時燃料容器內(nèi)仍然留有燃料,則以小時為單位,計(jì)算室內(nèi)試驗(yàn)樣品的蒸氣損失(28天×24h/天=672h)。如果平均質(zhì)量損失不超過0.08g/h,那么試驗(yàn)樣品就通過了燃料蒸氣流失的試驗(yàn)。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無燃料蒸氣損失及無液體泄漏?;趫D7測量泄漏和蒸氣損失。若燃料容器的燃料蒸氣損失超過0.08g/h的標(biāo)準(zhǔn),則試驗(yàn)樣品未通過試驗(yàn)??赡繙y泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸。
7.3.9.3選項(xiàng)2——定期測量
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器或部分充裝的燃料容器。
b)目的:模擬溫度升高對長期儲存的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟:(見圖7)
1)將燃料容器置于50℃±2℃的溫度室中。質(zhì)量測量數(shù)據(jù)應(yīng)保證高度可信,以保證在每三天至少一次的試驗(yàn)中,燃料蒸氣損失不超過0.08 g/h。
2)試驗(yàn)樣品從室內(nèi)移出來測量的時間不應(yīng)包括在試驗(yàn)樣品的試驗(yàn)時間內(nèi)(28天)。由于樣品移出溫度室后需要時間重新加熱,這些時間應(yīng)被加到總測試時間上。只有當(dāng)質(zhì)量損失會受到影響時才需要將試驗(yàn)樣品穩(wěn)定在試驗(yàn)室溫度下。
3)如果在測試結(jié)束時燃料容器內(nèi)仍然留有燃料,則以小時為單位計(jì)算室內(nèi)試驗(yàn)樣品的蒸氣損失(28天×24h/天=672h)。只要平均質(zhì)量流失不超過0.08g/h,那么試驗(yàn)樣品就通過了燃料蒸氣流失的試驗(yàn)。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無燃料蒸氣損失及無液體泄漏?;趫D7測量泄漏和蒸氣損失。若燃料容器的燃料蒸氣損失超過0.08g/h的標(biāo)準(zhǔn),則試驗(yàn)樣品未通過試驗(yàn)??赡繙y泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器.讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸。
7.3.9.4選項(xiàng)3—一種質(zhì)量測量
此項(xiàng)試驗(yàn)方法適用于泄漏率非常小的燃料容器。
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器或部分充裝的燃料容器。
b)目的:模擬溫度升高對長期儲存的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟:(見圖7)
1)將燃料容器置于50℃±2℃的溫度室下。28天以后,將燃料容器從室內(nèi)取出測量。若質(zhì)量流失受到影響,需將試驗(yàn)樣品穩(wěn)定在試驗(yàn)室溫度下。進(jìn)行質(zhì)量測量。
2)如果在28天以后燃料容器內(nèi)仍然留有燃料,則以小時為單位計(jì)算室內(nèi)試驗(yàn)樣品的蒸氣損失(28天×24h/天=672h)。只要平均質(zhì)量流失不超過0.08g/h,那么試驗(yàn)樣品就通過了燃料蒸氣流失的試驗(yàn)。
3)如果28天以后燃料容器空了,則根據(jù)7.3.9.2的選項(xiàng)1或7.3.9.3的選項(xiàng)2進(jìn)行型式試驗(yàn)。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):測試過程中,任何時候都應(yīng)該無燃燒,無爆炸,無燃料蒸氣損失及無液體泄漏?;趫D7測量泄漏和蒸氣損失。若燃料容器的燃料蒸氣損失超過0.08g/h的標(biāo)準(zhǔn),則試驗(yàn)樣品未通過試驗(yàn)??赡繙y泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布,紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸。
7.3.10高溫連接試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:未使用的燃料容器或部分充裝的燃料容器和微型燃料電池動力單元或帶有微型燃料電池動力單元閥的合適的試驗(yàn)夾具。試驗(yàn)夾具應(yīng)符合微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的幾何形狀。
b)目的:模擬在升高溫度時,燃料容器與微型燃料電池動力單元,或帶有燃料容器的微型燃料電池動力單元閥的裝配的影響,并確保無泄漏、無燃燒、無爆炸。
c)試驗(yàn)步驟:
1)將燃料容器試驗(yàn)樣品置于能保持50℃±2℃的溫度控制試驗(yàn)室內(nèi)至少4h。
2)將微型燃料電池動力單元或帶有微型燃料電池動力單元閥的試驗(yàn)夾具置于試驗(yàn)室溫度。
3)將試驗(yàn)樣品從室內(nèi)取出,并在從室內(nèi)移出的5min以內(nèi),將燃料容器連接到微型燃料電池動力單元或帶有微型燃料電池動力單元閥的試驗(yàn)夾具上。
4)檢查連接下是否泄漏。
5)斷開燃料容器,并檢查是否泄漏。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):無泄漏,無燃燒,無爆炸。如果使用正交力的情況下燃料容器不能被連接上,同時也無泄漏、無燃燒、無爆炸發(fā)生,也可以接受??赡繙y泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元或微型燃料電池動力單元閥,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸以確保對微型燃料電池動力單元或測試電池?zé)o干擾。
7.3.11連接循環(huán)試驗(yàn)
7.3.11.1燃料容器
7.3.11.1.1插入式/外置/或附加燃料容器
a)試驗(yàn)樣品:未使用的嵌人式燃料容器、外置燃料容器或附加燃料容器和按照制造商提供的說明書充裝的微型燃料電池動力單元或帶有微型燃料電池單元閥的合適的試驗(yàn)夾具。試驗(yàn)夾具應(yīng)符合微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的幾何形狀并能夠模擬燃料流。
b)目的:模擬燃料容器與微型燃料電池動力單元的裝配的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟:
1)將燃料容器連接到微型燃料電池動力單元或微型燃料電池動力單元閥,并檢查連接下是否泄漏。
2)運(yùn)行微型燃料電池動力單元或模擬燃料流lmin
3)關(guān)閉微型燃料電池動力單元或停止模擬燃料流。
4)斷開燃料容器并檢查是否泄漏。
5)再重復(fù)2遍,總共連接斷開3次。
6)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
7)再連接斷開燃料容器4遍,總共連接斷開7次。
8)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
9)再連接斷開燃料容器3遍,總共連接斷開10次。
10)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
11)連接燃料容器并運(yùn)行微型燃料電池動力單元或模擬燃料流1min。
12)關(guān)閉微型燃料電池動力單元或停止模擬燃料流。
13)斷開燃料容器并檢查是否泄漏。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):無泄漏,無燃燒,無爆炸??赡繙y泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元或微型燃料電池動力單元閥,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布、紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒。可目測爆炸以確保對微型燃料電池動力單元或測試電池?zé)o干擾。
7.3.11.2輔助燃料容器
a)試驗(yàn)樣品:未使用的輔助燃料容器和微型燃料電池動力單元或帶有微型燃料電池單元閥的合適的試驗(yàn)夾具。試驗(yàn)夾具應(yīng)符合微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的幾何形狀并能夠模擬燃料流。
b)目的:模擬燃料容器與微型燃料電池動力單元裝配的影響,并確保無泄漏。
c)試驗(yàn)步驟:
1)將燃料容器連接到微型燃料電池動力單元或微型燃料電池動力單元閥,并檢查連接下是否泄漏并且起動或模擬燃料流。
2)斷開燃料容器并檢查泄漏。
3)再重復(fù)2遍,總共連接斷開3次。
4)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
5)再連接斷開燃料容器4遍,總共連接斷開7次。在每次連接后起動或模擬燃料流。
6)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
7)再連接斷開燃料容器3遍,總共連接斷開10次。在每次連接后起動或模擬燃料流。
8)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
9)將燃料容器連接到微型燃料電池動力單元或微型燃料電池動力單元閥并起動或模擬燃料流。
10)斷開燃料容器并檢查泄漏。
11)再重復(fù)步驟1)到10)4遍,總共50次循環(huán),在每10次循環(huán)之間等待1h。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):無泄漏,無燃燒,無爆炸??赡繙y泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元或微型燃料電池動力單元閥,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布,紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸以確保對微型燃料電池動力單元或測試電池?zé)o干擾。
7.3.11.3微型燃料電池動力單元
a)試驗(yàn)樣品:最少2個未使用的燃料容器和附加的98個燃料容器或按照制造商提供的說明書充裝帶有燃料容器閥和微型燃料電池動力單元的合適的試驗(yàn)夾具。試驗(yàn)夾具應(yīng)符合微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的幾何形狀并能夠模擬燃料流。
b)目的:模擬燃料容器與燃料電池動力單元裝配的影響,并確保在微型燃料電池動力單元連接處開始使用以及老化后,無泄漏。1號(#1)和100號(#100)燃料容器用于檢測,其他980次循環(huán)只用于微型燃料電池動力單元老化。
注:在微型燃料電他動力單元使用輔助燃料容器的情況下,應(yīng)該根據(jù)上述步驟模擬輔助燃料容器和微型燃料電池動力單元之間的燃料流來進(jìn)行試驗(yàn)。
c)試驗(yàn)步驟:
1)將第1個燃料容器連接到微型燃料電池動力單元并檢查連接下是否泄漏。
2)運(yùn)行微型燃料電池動力單元或模擬燃料流1min。
3)關(guān)閉微型燃料電池動力單元或停止模擬燃料流。
4)斷開燃料容器并檢查泄漏。
5)再重復(fù)2遍,總共連接斷開3次。
6)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
7)再連接斷開第1個燃料容器4遍,總共連接斷開7次。
8)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
9)再連接斷開第1個燃料容器3遍,總共連接斷開10次。
10)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
11)將第1個燃料容器連接到微型燃料電池動力單元上并檢查連接下是否泄漏。
12)運(yùn)行微型燃料電池動力單元或模擬燃料流1而n
13)關(guān)閉微型燃料電池動力單元或停止模擬燃料流。
14)斷開第1個燃料容器并檢查是否泄漏。
15)為老化微型燃料電池動力單元燃料容器連接,運(yùn)行以下步驟:
i)使用燃料容器或帶有燃料容器閥的合適的試驗(yàn)夾具,循環(huán)微型燃料電池動力單元燃料容器連接,總共連接斷開980次。
ii)每組50次連接斷開循環(huán)后模擬燃料流。
iii)不必要顛倒微型燃料電池動力單元或燃料容器,但如果發(fā)現(xiàn)泄漏則試驗(yàn)失敗。
iv)老化測試之后,將使用最后一個未用過的燃料容器進(jìn)行測試。
16)將最后一個未使用的燃料容器連接到微型燃料電池動力單元上并檢查連接下是否泄漏。
17)運(yùn)行微型燃料電池動力單元或模擬燃料流1min
18)關(guān)閉微型燃料電池動力單元或停止模擬燃料流。
19)斷開燃料容器并檢查泄漏。
20)再重復(fù)2遍,總共連接斷開3次。
21)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
22)再連接斷開最后一個燃料容器4遍,總共連接斷開7次。
23)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
24)再連接斷開最后一個燃料容器3遍,總共連接斷開10次。
25)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。
26)將燃料容器連接到微型燃料電池動力單元并檢查連接下是否泄漏。
27)運(yùn)行微型燃料電池動力單元或模擬燃料流1min。
28)關(guān)閉微型燃料電池動力單元或停止模擬燃料流。
29)斷開燃料容器并檢查是否泄漏。
d)合格標(biāo)準(zhǔn):無泄漏,無燃燒,無爆炸??赡繙y泄漏。應(yīng)在試紙上顛倒燃料容器和微型燃料電池動力單元或微型燃料電池動力單元閥,讓閥門開口向下指向試紙,檢測泄漏。如果發(fā)現(xiàn)液體泄漏,則試驗(yàn)失敗。使用粗棉布,紅外攝像機(jī)或其他合適的方法檢驗(yàn)燃燒??赡繙y爆炸以確保對微型燃料電池動力單元或測試電池?zé)o干擾。
7.3.12排放試驗(yàn)
a)試驗(yàn)樣品:按照制造商提供的說明書充裝的微型燃料電池動力單元或帶有未使用的燃料容器的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
b)目的:在裝滿甲醇的微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行條件(或即將運(yùn)行條件)下,二氧化碳、一氧化碳和有機(jī)化合物,如甲醇、甲醛,甲酸及甲酸甲醋的排放應(yīng)被保持在特定值。保持限定可防止不妥的暴露并確保運(yùn)行環(huán)境下足夠的氧氣供應(yīng)。
c)試驗(yàn)設(shè)備:運(yùn)行排放試驗(yàn)設(shè)備范例見圖8。圖8中的結(jié)構(gòu)適用于不會用于離使用者的嘴或鼻子很近的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的測試。對用于離使用者的嘴或鼻子很近的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元(比如用于移動電話、手持游戲機(jī)等的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元),空氣采樣口(圖8,排氣口A)應(yīng)該延長,遠(yuǎn)離使用者的呼吸區(qū)域,進(jìn)行額外的排放限定濃度試驗(yàn)。
排放氣體可能由從微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中釋放出的有毒有機(jī)材料(如甲醇、甲醛、甲酸和甲酸甲醋)組成。
為了分析這些有機(jī)材料,應(yīng)當(dāng)使用帶有火焰電離測試器或質(zhì)譜儀的氣相色譜儀和高性能液相色譜儀,通過安裝在測試室排氣口A上的吸附管吸收排放氣體,或者按照圖8:通過排氣口A直接連接至測試儀。當(dāng)然也可以使用其他設(shè)備,只要性能與以上提到的相當(dāng)。
CO和CO2氣體的濃度可以根據(jù)非分散紅外線吸收分析儀進(jìn)行測量。這些分析器具應(yīng)符合ISO 16000-3,ISO 16000-6和ISO 16017-1的規(guī)定。如果性能達(dá)到以上提到的標(biāo)準(zhǔn)則允許使用其他器具。
d)試驗(yàn)步驟:
1)對于所有的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元,不論是不是用于離使用者的嘴和鼻子比較近的區(qū)域,都要進(jìn)行下列排放率取樣試驗(yàn):
i)在圖8中顯示的小試驗(yàn)室內(nèi),以額定功率運(yùn)行微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。如果由于型式試驗(yàn),微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元未運(yùn)行,則將微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元完全充裝,且將開關(guān)設(shè)置于“開”上,進(jìn)行排放試驗(yàn)。
ii)小試驗(yàn)室應(yīng)被提供清潔的空氣。輸人試驗(yàn)容器的空氣應(yīng)來自已知的純凈源。如果沒有使用瓶裝空氣,應(yīng)考慮使用壓力值已確定的壓縮空氣,以避免導(dǎo)致錯誤的測試結(jié)果。
iii)通過取樣端口A對試驗(yàn)室氣體物質(zhì)采樣。
iv)穩(wěn)定試驗(yàn)室內(nèi)的可變流量空氣泵、通風(fēng)扇和取樣的流動率。
V)通過取樣口A取樣并記錄試驗(yàn)室的氣體濃度,同時測量并記錄可變流量空氣泵的流動率和樣品流動率。
Vi)記錄研究中的化合物的濃度,見表7。
Vii)將排放率的測量值平均到微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元及其供電的設(shè)備的正常運(yùn)行持續(xù)時間內(nèi)。
2)對用于離使用者的嘴和鼻子比較近的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元,要運(yùn)行如下額外的排放濃度取樣試驗(yàn):
i)在圖8中顯示的小試驗(yàn)室內(nèi),以額定功率運(yùn)行微型燃料電池動力單元或微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。如果由于型式試驗(yàn),微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元未運(yùn)行,則將微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元完全充裝,且將開關(guān)設(shè)置于“開”上,進(jìn)行排放試驗(yàn)。
ii)小試驗(yàn)室應(yīng)被提供清潔的空氣。輸入試驗(yàn)容器的空氣應(yīng)來自已知的純凈源。如果沒有使用瓶裝空氣,應(yīng)考慮使用壓力值已確定的壓縮空氣,以避免導(dǎo)致錯誤的測試結(jié)果。
iii)從空氣取樣口(排氣口A)對微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的氣體排放進(jìn)行取樣,從排放口向微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元附加一個取樣管,使排氣口離開使用者的呼吸區(qū)域。
iv)排放濃度測量的取樣速率與成年人的呼吸率相當(dāng)(5L/min)。
V)在對用于離使用者的嘴和鼻子很近的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元進(jìn)行排放濃度測量時,循環(huán)扇和可變流量空氣扇應(yīng)該關(guān)閉。這是為了得到在靜止空氣中使用者的嘴或鼻子附近的排放量。
Vi)穩(wěn)定試驗(yàn)室中樣品的流動率。
Vii)取樣并記錄使用者嘴或鼻子附近的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元的排放量,同時通過排放口A測量并記錄樣品的流動率。
Viii)記錄化合物的濃度,見表7。
ix)計(jì)算排放的化合物的排放速率,方法為每種成分的濃度乘以空氣通過系統(tǒng)的流動速率。
x)比較最大的測量濃度和表7中的排放率。
xi)將排放率的測量值平均到微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元及其供電的設(shè)備的正常運(yùn)行持續(xù)時間內(nèi)。
e)合格標(biāo)準(zhǔn):
1)對于用于離使用者的嘴和鼻子很近的微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或微型燃料電池動力單元:對于每個研究中的成分的最大排放速率應(yīng)小于表7的排放速率限定值。如果微型燃料電池不運(yùn)行,或者在超過限定之前以安全方式關(guān)閉,此試驗(yàn)可以接受。
2)對于用于離使用者的嘴和鼻子很近的產(chǎn)物:
i)對于每個研究中的成分的最大排放速率應(yīng)小于表7的排放速率限定值。如果微型燃料電池不運(yùn)行,或者在超過限定之前以安全方式關(guān)閉,此試驗(yàn)可以接受。
ii)對用于離使用者的嘴和鼻子很近的產(chǎn)物,在根據(jù)7.3.12 d)進(jìn)行試驗(yàn)時,除了滿足排放速度限制,每個成分的最大排放濃度不能超過表7中的排放濃度限制。如果微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或單元不能運(yùn)行,或者在超過限定之前以安全方式關(guān)閉,此試驗(yàn)可以接受。
8參考書目
本部分參考下述文件。凡是參考文件有日期,則僅被引用版本適用。凡參考文件未標(biāo)日期的,則此標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用該參考文件(包括修正版)的最新版本。
IEC 62282-5-1燃料電池技術(shù)第5-1部分:便攜式燃料電池發(fā)電系統(tǒng)——安全
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