GB/T 23751.3英文版 微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 第3部分：燃料容器互換性
GB/T 23751.3 微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 第3部分：燃料容器互換性英語版?
Micro fuel cell power systems – Part 3:Fuel cartridge interchangeability

1 范圍

本文件規(guī)定了微型燃料電池燃料容器的互換性，目的在于保證微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的安全性和性 能要求的同時，使燃料容器與各種微型燃料電池發(fā)電單元兼容。本文件規(guī)定了燃料容器及其連接器的設(shè) 計，以及燃料類型、燃料濃度和燃料品質(zhì)的要求。本文件規(guī)定了避免誤接不匹配的燃料容器的方法，以 及驗證燃料和燃料容器符合互換性要求的試驗方法。
IEC 62282-6-100和GB/T 23751.2不涉及燃料容器和燃料容器輸出的燃料。本文件描述了燃料容器 的性能試驗方法、燃料容器輸出的燃料，以及實現(xiàn)燃料容器互換性的標(biāo)識。其中包括了燃料容器性能的 影響，例如燃料品質(zhì)會影響微型燃料電池發(fā)電單元的性能和燃料容器輸出的可用燃料體積。
微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的框圖如圖1所示。微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)和微型燃料電池發(fā)電單元是指可 穿戴的或易于手持，輸出直流電壓不超過60V且輸出功率不超過240VA的設(shè)備。本文件涉及微型燃料電池 發(fā)電單元的燃料容器，以及燃料容器和微型燃料電池發(fā)電單元間的機械連接器。本文件的主體部分包括 甲醇(含甲醇水溶液)液體燃料容器。附錄A給出了確定在正常操作和可預(yù)見的錯誤操作情況下施加預(yù)期 力的參考。附錄B給出了燃料連接器和燃料容器型式試驗所用的試驗工裝的設(shè)計實例。
注：液體燃料是指燃料以液態(tài)形式從容器中輸送到微型燃料電池發(fā)電單元；氣體燃料是指燃料以氣態(tài)形式從容器中 輸送到發(fā)電單元。
2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件， 僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本 文件。
GB/T 131—2006 產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)技術(shù)產(chǎn)品文件中表面結(jié)構(gòu)的表示法(ISO 1302:2002，IDT) GB 4943.1 信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求（GB 4943.1-2011,IEC 60950-1:2005,MOD） GB/T 23751.2 微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 第 2 部分： 性能試驗方法（ GB/T 23751.2-2017 ， IEC
62282-6-200:2012，IDT）
IEC 62282-6-100:2010 燃料電池技術(shù) 第6-100部分:微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)-安全(Fuel cell technologies—Part6-100:Micro fuel cell power systems- Safety)
注：GB/T 23751.1-2009 微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng) 第1部分：安全（IEC 62282-6-100:2007,MOD）

3 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

基面 base level 微型燃料電池發(fā)電單元側(cè)的連接器的基準(zhǔn)面。 注1：連接器的圖(見4.3)所示的所有尺寸均相對于此參考面。
注2：見4.3.2.2和4.3.2.3中圖3、圖6和圖7；4.3.3.2和4.3.3.3中圖13和圖15；4.3.4.2和4.3.4.3中圖22和圖24； 4.3.5.2和4.3.5.3中圖29和圖31；4.3.6.2和4.3.6.3中圖37、39和40。

底平面 base plane
與容器配合的發(fā)電單元的表面。
注：見4.3.2.2和4.3.2.3中圖3、圖6和圖7；4.3.3.2和4.3.3.3中圖13和圖15；4.3.4.2和4.3.4.3中圖22和圖24； 4.3.5.2和4.3.5.3中圖29和圖31；4.3.6.2和4.3.6.3中圖37、39和40。

連接固定器 connector retainer
確保燃料容器的連接器和微型燃料電池發(fā)電單元連接器牢固連接的機械結(jié)構(gòu)。

連接器密封位置 connector seal position
微型燃料電池發(fā)電單元的密封區(qū)與容器的密封區(qū)(完全密封處)連接以后，密封建立的位置。

閥開啟距離 distance to open valve 在閥開啟過程中微型燃料電池發(fā)電單元連接器基面與閥開始開啟點的位置之間的距離。 注1：閥開啟距離與其關(guān)閉過程中流體停止流動點到基面的距離一樣。 注2：見4.3.2.2中圖3和表1；4.3.3.2中圖13和表6；4.3.4.2中圖22和表10；4.3.6.2中圖29、表14、圖37和表19。

閥停止距離 distance to stop valve 在閥開啟過程中微型燃料電池發(fā)電單元連接器基面與閥執(zhí)行器末端最終位置的距離。 注1：閥執(zhí)行器是用于開啟閥的構(gòu)件。 注2：見4.3.2.2中圖3和表1；4.3.3.2中圖13和表6；4.3.4.2中圖22和表10；4.3.6.2中圖29、表14、圖37和表19。

電子設(shè)備 electronic device

任何使用微型燃料電池發(fā)電單元/系統(tǒng)的電子設(shè)備，如手機、音樂播放器、數(shù)碼相機、便攜式錄像 機、個人數(shù)字助理、移動游戲機和移動個人計算機等。

閥開啟力 force to open value
推動微型燃料電池發(fā)電單元閥到停止位置(閥停止距離)所需要的力。

斷裂 fractures
在燃料連接器、閥和連接器周圍殼體的表面可目測到的裂紋或斷口。

燃料 fuel 由燃料容器向微型燃料電池發(fā)電單元供給并用于微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的液態(tài)或氣態(tài)物質(zhì)。 注1：本文件主體部分考慮的燃料是甲醇和甲醇水溶液液體燃料。 注2：諸如乙醇、乙醇水溶液、甲酸、甲酸水溶液等液體燃料，可依據(jù)本文件規(guī)定補充后適用。必須使用的不同類
型燃料器的氣體燃料，也可依據(jù)本文件規(guī)定增補后適用。

燃料容器 fuel cartridge 用于盛放燃料并向微型燃料電池發(fā)電單元或內(nèi)部容器供應(yīng)燃料的可拆卸物品，用戶不得重新加注。 注：見圖2中的容器類型
3.11.1
插入式容器 insert cartridge
本身有外殼并且安裝在由微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)供電的電子設(shè)備外殼內(nèi)的燃料容器。
3.11.2
外置式容器 exterior cartridge
本身有外殼并且其外殼構(gòu)成由微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)供電的電子設(shè)備外殼一部分的燃料容器。
3.11.3
附加式容器 attached cartridge
本身有外殼的燃料容器，其外殼與由微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)供電的電子設(shè)備相連接。
3.11.4
衛(wèi)星式容器 satellite cartridge
用于向微型燃料電池發(fā)電單元內(nèi)部容器輸送燃料、可與微型燃料電池發(fā)電單元連接或分離的燃料容 器。
在24℃、無外力作用條件下，內(nèi)部壓力測量值超過34.5kPa(表壓)的燃料供給單元。

非加壓燃料容器 non-pressurized fuel cartridge，
在24℃、無外力作用條件下，內(nèi)部壓力測量值不超過34.5kPa(表壓)的燃料供給單元。

燃料連接器 fuel connector
燃料容器與微型燃料電池發(fā)電單元間的連接件，提供燃料從容器輸送到發(fā)電單元的通道。

內(nèi)部容器 internal reservoir
微型燃料電池發(fā)電單元內(nèi)部的用于存儲燃料的不可拆卸裝置。

雜質(zhì) impurity
存在于燃料中，可對微型燃料電池發(fā)電單元的發(fā)電性能產(chǎn)生影響的物質(zhì)，可以是金屬、無機材料、 有機材料、分子、離子、復(fù)合物、聚合物和低聚物中的任何一種形式。

泄漏 leakage
在微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或燃料容器外可接觸到的有害液體燃料。

機構(gòu)鍵 mechanical key
安裝在燃料連接器周圍的構(gòu)件，以防止微型燃料電池發(fā)電單元與特性(例如:燃料類型、燃料濃度、 內(nèi)部壓力、連接器強度)不匹配的容器相連接。

微型燃料電池發(fā)電單元 MFC power unit 由圖1定義的的發(fā)電裝置，可提供不超過60V直流輸出電壓和不超過240VA輸出功率。 注：微型燃料電池發(fā)電單元不包括燃料容器。

微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng) MFC power system
具有有相關(guān)容器,可穿戴或易于手持的微型燃料電池發(fā)電單元。

無燃料蒸氣損失 no fuel vapor loss
從燃料容器、微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)或發(fā)電單元逃逸的燃料蒸氣小于或等于0.08g/h。

4 燃料連接器

基本要求

4.1.1 安全

燃料連接器應(yīng)符合IEC 62282-6-100:2010中4.6（燃料閥）、4.12（燃料供給結(jié)構(gòu)）對安全性的要 求，并通過該標(biāo)準(zhǔn)第7章中所述的型式試驗。
4.1.2 燃料連接器在連接、燃料供應(yīng)和拆卸過程中的安全性

4.1.2.1 通則

在容器連接、燃料供應(yīng)和拆卸過程中，燃料連接器應(yīng)無泄漏、無燃料蒸氣損失發(fā)生。各種類型燃料 容器應(yīng)符合4.1.2.2～4.1.2.5所列出的要求。

4.1.2.2 連接

容器側(cè)的連接器應(yīng)具有方向性和/或機械性，以保證容器只能以正確的方向連接，并防止錯誤的容 器與微型燃料電池發(fā)電單元相連接。上述特性滿足以下條件：
a) 用戶將容器與微型燃料電池發(fā)電單元不當(dāng)連接時，不應(yīng)以任何方式損壞容器側(cè)或微型燃料電 池發(fā)電單元側(cè)的連接器，以致在下列情況下出現(xiàn)泄漏或燃料蒸氣損失：隨后將該容器與該微 型燃料電池發(fā)電單元正確地連接，或隨后將該容器與另一個微型燃料電池發(fā)電單元正確地連 接，或隨后將該微型燃料電池發(fā)電單元與另一個燃料容器正確地連接；
b) 試圖將容器連接到不匹配的微型燃料電池發(fā)電單元時，不應(yīng)以任何方式損壞容器側(cè)的連接器 或者微型燃料電池發(fā)電單元側(cè)的連接器，以致在下列情況下出現(xiàn)泄漏或燃料蒸氣損失：隨后 將匹配的容器正確地連接到該微型燃料電池發(fā)電單元，或隨后將該容器正確地連接到匹配的 微型燃料電池發(fā)電單元；
c) 在正常操作或者可預(yù)見誤用情況下，使用預(yù)期的力試圖將容器連接到微型燃料電池發(fā)電單元 上時，不應(yīng)導(dǎo)致泄漏或燃料蒸氣損失，也不應(yīng)導(dǎo)致以后正確使用時發(fā)生后續(xù)的泄漏或燃料蒸 氣損失。
4.1.2.3 燃料供應(yīng)

在容器與微型燃料電池發(fā)電單元相連接時，如果在容器和/或微型燃料電池發(fā)電單元上施加正常操 作或者可預(yù)見的錯誤操作情況下預(yù)期的力，在下列條件下，應(yīng)無泄漏和無燃料蒸氣損失：
a) 如果容器連接在微型燃料電池發(fā)電單元上，對容器或微型燃料電池發(fā)電單元施加載荷，應(yīng)無 泄漏和無燃料蒸氣損失；
b) 在意外施加載荷后，如果該容器能連接到該微型燃料電池發(fā)電單元上，應(yīng)無泄漏和無燃料蒸 氣損失；如果另一容器不能連接到該微型燃料電池發(fā)電單元上，也應(yīng)無泄漏和無燃料蒸氣損 失。
4.1.2.4 拆卸

從微型燃料電池發(fā)電單元上拆卸容器的過程中，如果在容器上的連接器和/或微型燃料電池發(fā)電單 元上的連接器上施加正常操作或者可預(yù)見的錯誤操作情況下預(yù)期的力，在下列條件下，應(yīng)無泄漏和無燃 料蒸氣損失：
a) 試圖用正常操作條件下的預(yù)期力從微型燃料電池發(fā)電單元上拆卸容器，不應(yīng)導(dǎo)致發(fā)生泄漏或 燃料蒸氣損失，也不應(yīng)導(dǎo)致以后正確使用時發(fā)生后續(xù)的泄漏和燃料蒸氣損失；
b) 用戶不正確地從微型燃料電池發(fā)電單元上拆卸容器，不應(yīng)損壞容器上的連接器或微型燃料電 池發(fā)電單元上的連接器，以保證：當(dāng)將另一個容器正確地連接到該微型燃料電池發(fā)電單元上 時，或?qū)⒘硪粋€微型燃料電池發(fā)電單元正確地連接到該容器上時，均應(yīng)無泄漏和無燃料蒸氣 損失。如果不能從微型燃料電池發(fā)電單元上拆卸下容器，也應(yīng)無泄漏和無燃料蒸氣損失。
4.1.2.5 損壞的連接器

容器側(cè)的連接器在連接、使用或拆卸容器的過程中，如果由可預(yù)見的錯誤操作情況下的預(yù)期力導(dǎo)致 損壞，應(yīng)符合以下要求:
a) 即使容器上的連接器受損，也不應(yīng)檢測到泄漏或燃料蒸氣損失；
b) 當(dāng)容器上的連接器的連接件受損后，在連接、使用或拆卸微型燃料電池發(fā)電單元上的連接器 時，應(yīng)無泄漏和無燃料蒸氣損失發(fā)生。該項要求不包括任何因用戶使用明顯損壞的容器而導(dǎo) 致的對微型燃料電池發(fā)電單元的損壞;

c) 如果容器上的連接器受損，應(yīng)使用戶能輕易地從微型燃料電池發(fā)電單元上的連接器上拆卸受 損的容器和/或容器上的任何破損部件，且不應(yīng)影響新容器與該微型燃料電池發(fā)電單元的連 接;
d) 微型燃料電池發(fā)電單元側(cè)的連接器不應(yīng)受損。為此，容器的連接器設(shè)計時，應(yīng)采用合適的材 料，以確保微型燃料電池發(fā)電單元側(cè)的連接器不會受損。

結(jié)構(gòu)和連接要求

4.2.1 通則

容器和微型燃料電池發(fā)電單元的燃料連接器應(yīng)符合如下結(jié)構(gòu)和連接方面的兼容性要求。各種類型燃 料容器（例如插入式、外置式、附加式和衛(wèi)星式）應(yīng)符合以下要求。
4.2.2 連接密封

對于微型燃料電池發(fā)電單元側(cè)的連接器，應(yīng)進行連接和拆卸的循環(huán)壽命試驗(IEC 62282-6-100要求 1000次)。
4.2.3 連接順序

連接容器與微型燃料電池發(fā)電單元時應(yīng)遵循如下順序:首先，穩(wěn)固密封容器側(cè)的連接器與微型燃料 電池發(fā)電單元的的連接器；其次，開啟微型燃料電池發(fā)電單元的閥門；最后，開啟容器的閥門。
斷開連接容器側(cè)的連接時，首先關(guān)閉容器的閥門，然后關(guān)閉微型燃料電池發(fā)電單元的閥門，最后開 啟密封。
4.2.4 機械鍵

容器與微型燃料電池發(fā)電單元間的連接器應(yīng)有一個機械鍵結(jié)構(gòu)，只允許燃料容器和微型燃料電池發(fā) 電單元以正確的方式連接，以防止連接錯誤燃料和/或內(nèi)壓的容器。
4.2.5 材料要求

連接器的材料的選擇應(yīng)能保證連接的完整性，且可承受pH 值為2.5的甲醇或甲醇水溶液。詳見IEC 62282-6-100:2010中4.4的材料選擇部分。

可互換燃料連接器

4.3.1 通則

燃料連接器的兼容性基于微型燃料電池發(fā)電單元側(cè)的連接器的尺寸規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化來實現(xiàn)。子條款 4.3.2.7～4.3.2.9，4.3.3.7～4.3.3.9，4.3.4.7～4.3.4.9，4.3.5.7～4.3.5.9和4.3.6.6～4.3.6.7
規(guī)定了容器上的連接器的附加要求。 可互換連接器定義見4.3.2、4.3.3、4.3.4、4.3.5和4.3.6。
注：本文件未對設(shè)計進行規(guī)定，但滿足或超過本標(biāo)準(zhǔn)性能要求的設(shè)計將看作是屬于本文件涵蓋范圍內(nèi)的設(shè)計；即使 該設(shè)計可能與本標(biāo)準(zhǔn)中的任何設(shè)計均不具有物理兼容性。本文件中未包含的任何替代設(shè)計應(yīng)具有互換性，并防 止可能危及安全的錯誤連接。
4.3.2 A 型

4.3.2.1 基本信息

a) 燃料類型： 甲醇和甲醇水溶液，加壓和非加壓；
b) 容器類型： 所有類型的容器：插入式、外置式、附加式和衛(wèi)星式
c) 連接器類型： 連接器強度所有分級：Ⅰ-Ⅳ級
d) 容器尺寸： 對于尺寸和形狀的設(shè)計沒有限制，特別是對于插入式、外置式、附加式 和衛(wèi)星式的容器類型
4.3.2.2 微型燃料電池發(fā)電單元側(cè)的連接器設(shè)計

微型燃料電池發(fā)電單元側(cè)的A型連接器設(shè)計如圖3、圖4和圖5所示，相應(yīng)的尺寸和公差見表1。