GB/T 42855-2023英文版/外文版 氫燃料電池車(chē)輛加注協(xié)議技術(shù)要求

GB/T 42855-2023英文版 Technical requirements of fuelling protocols for hydrogen fuel cell vehicles

GB 42855-2023英文版 GBT 42855-2023英文版

1范圍

本文件規(guī)定了氫燃料電池車(chē)輛高壓氫氣加注協(xié)議的基本要求、通用要求、加注邊界條件、加注過(guò)程以及加注過(guò)程控制的要求。
本文件適用于氫燃料電池輛加氫設(shè)施用加注協(xié)議。氫內(nèi)燃機(jī)輛、氫能船舶、氫能有軌電車(chē)、氫能飛行器、氫能工程車(chē)輛、氫能發(fā)電裝置、氫氣運(yùn)輸車(chē)輛等的加氫設(shè)施用加注協(xié)議也可參照木文件。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版木（包括所有的修改單）適用于 本文件。
GB/T 31138 加氫機(jī) 3 術(shù)語(yǔ)和定義
GB/T 31138界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本義件。
3.1
加注協(xié)議 fuelling protocol
加氫設(shè)施為氫燃料電池車(chē)輛加氫所遵循的操作邊界條件和加注策略。
3.2
車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)質(zhì)量?jī)?chǔ)氫容量 mass capacity of onboard hydrogen storage system
車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)在氫氣為15 °C、公稱(chēng)工作壓力下儲(chǔ)存的氫氣總質(zhì)量。
3.3
加氫機(jī)壓力 dispenser pressure
加氫機(jī)拉斷閥上游1 m以?xún)?nèi)加氫管路中的氫氣壓力。?
目標(biāo)壓力 target pressure
加注結(jié)束時(shí)期望車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)達(dá)到的氫氣壓力。?
加注氫氣溫度 fuel delivery temperature
加氫機(jī)拉斷閥上游1 m以?xún)?nèi)加氫管路中的氫氣溫度。
氫氣預(yù)冷溫度 pre-cooling temperature of hydrogen
加氫機(jī)內(nèi)氫氣經(jīng)過(guò)預(yù)冷換熱器后的溫度。
平均升壓速率 average pressure ramp rate
從加注開(kāi)始到加注結(jié)朿的加氫機(jī)壓力甲?均增長(zhǎng)率。?
冷工況 cool soak
加a機(jī)管路和車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)高壓儲(chǔ)氫氣瓶的溫度均低于環(huán)境溫度的情況。
3.9
熱工況 hot soak
加氫機(jī)管路和個(gè):載儲(chǔ)氫系統(tǒng)高壓儲(chǔ)氫氣瓶的溫度均高于環(huán)境溫度的情況。
3.10
通信加注 fueling with fommunicatiun
加注時(shí)間內(nèi)加氫機(jī)與車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)之間通過(guò)有線(xiàn)或者尤線(xiàn)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的加注方式。
3.11
無(wú)通信加注 fueling with non-communication
加注時(shí)間內(nèi)加氫機(jī)與車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)之間不存在數(shù)據(jù)交換或數(shù)據(jù)交換X效的加注方式。
4基本要求?
4.1加注協(xié)議組成
加注協(xié)議應(yīng)包括加注性能目標(biāo)、邊界條件、加注方法、過(guò)程控制、加注速率和目標(biāo)壓力等要求。
4.2 通則
4.2.1位結(jié)合氫氣加注方法和加注性能H標(biāo)制定加注f辦議，根據(jù)加氫機(jī)環(huán)境溫度適應(yīng)性、氫氣溫度預(yù) 冷能力、氫氣供應(yīng)能力（壓力和流量）、氫氣管路壓降和熱交換能力?以及車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)質(zhì)量?jī)?chǔ)氫容M(以 下簡(jiǎn)稱(chēng)“車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量”）、儲(chǔ)氫氣瓶類(lèi)別、初始溫度、初始?jí)毫Φ葏?shù)確定加注速率和目標(biāo)壓力?并 匹配相應(yīng)的過(guò)程控制要求。
4.2.2應(yīng)根據(jù)加氫設(shè)施滿(mǎn)足的加注邊界條件和加注性能U標(biāo)選用加注f辦議，加注過(guò)程應(yīng)采用加注協(xié)議 規(guī)定的加注方法，根據(jù)加注條件選用合適的加注速率和目標(biāo)Hi力，并進(jìn)行相應(yīng)的過(guò)程控制。
4.2.3加氫設(shè)施所要求的加注方法、加注性能目標(biāo)、邊界條件等參數(shù)等發(fā)牛.變化時(shí)，應(yīng)重新制定加注 協(xié)議。
加注速率應(yīng)在下列條件下滿(mǎn)足車(chē)載儲(chǔ)氯氣瓶不超過(guò)最大允許丁.作溫度的要求：
a) 氫氣溫度為氫氣預(yù)冷溫度等級(jí)所允許的最大氫氣溫度值；
b) 車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)僅含一個(gè)儲(chǔ)氫氣瓶，日.該儲(chǔ)氫氣瓶容量為車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量;
c) 車(chē)載儲(chǔ)氫氣瓶初始溫度為當(dāng)前環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的熱工況溫度； ci)管路降為最人允汴值。
4.4目標(biāo)壓力
0標(biāo)壓力應(yīng)在下列條件下滿(mǎn)足車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)不超過(guò)最大T.作壓力的要求：
a) 氫氣溫度為氫氣預(yù)冷溫度等級(jí)所允許的最小氫氣溫度值；
b) 車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)由公稱(chēng)儲(chǔ)氫容量為1 kg的儲(chǔ)氫氣瓶組成，儲(chǔ)氫氣瓶數(shù)量ri丨車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量 確定；
c) 車(chē)載儲(chǔ)氫氣瓶初始溫度為當(dāng)前環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的冷工況溫度；
d) 管路壓降為最小允許值。?
4.5加注等級(jí)分類(lèi) 4.5.1加注協(xié)議標(biāo)識(shí)
加注協(xié)議標(biāo)識(shí)由汛力等級(jí)、加注氫氣溫度等級(jí)、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量類(lèi)別、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的氣瓶類(lèi)型 以及加注方式組成。
加注方式，分為：CO -通信，NC-無(wú)通信
車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的氣瓶類(lèi)型，分為：III，IV
車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量類(lèi)別，分為：A，B，C，D
加注氫氣溫度等級(jí)，分為：T40，T20，T0
壓力等級(jí)，分為：H70，H50，H35
示例：壓力等級(jí)為35 MPa、氫氣溫度范圍為一40°C~-20°C、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量為10 kg、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的氣瓶類(lèi)型為III型瓶、無(wú)通信加注，加注協(xié)議標(biāo)記為：H35-下4〇-B~ m -NC。
4.5.2壓力等級(jí)
4.5.2.1應(yīng)根據(jù)車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)和加氫機(jī)的公稱(chēng)X作壓力的最小值確定加注協(xié)議的壓力等級(jí)，加注過(guò)程 中車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)和加氯機(jī)的樂(lè)力不應(yīng)超過(guò)相應(yīng)樂(lè)力等級(jí)K的最大丨:作壓力，見(jiàn)表1。
4.5.3 加注氫氣溫度等級(jí)
應(yīng)根據(jù)加氫站氫氣溫度范園確定預(yù)冷溫度等級(jí)。加氫站壓力等級(jí)相冋的加氫機(jī)宜使用相冋的加注 S氣溫度等級(jí)，加注時(shí)間內(nèi)S氣溫度不應(yīng)超過(guò)預(yù)冷溫度等級(jí)規(guī)定的上限值。加注氫氣溫度等級(jí)見(jiàn)表2。?
車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量類(lèi)別見(jiàn)表3。 ?
加注協(xié)議應(yīng)滿(mǎn)足車(chē)載儲(chǔ)a系統(tǒng)安全使用條件，并應(yīng)保證車(chē)載儲(chǔ)a系統(tǒng)不超過(guò)M大允許工作溫度和 最大T.作壓力的條件下加注率最大。加注結(jié)朿時(shí)?+:載儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)氫氣溫度不應(yīng)超過(guò)85 °C，儲(chǔ)氫氣瓶 內(nèi)壓力不應(yīng)超過(guò)公稱(chēng)工作壓力的1.25倍，加注率（SOC)宜滿(mǎn)足95%<S(K'<100%。
6加注邊界條件 6.1 基本要求
加注邊界條件應(yīng)包拈加注壓力等級(jí)、加注氫氣溫度等級(jí)、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量、儲(chǔ)氫氣瓶類(lèi)型，以及加 注初始?jí)毫Αh(huán)境溫度、最人加氫流M等的范圍，其中加注初始?jí)毫Αh(huán)境媼度、加注氫氣溫度應(yīng)符合 GB/T 31138規(guī)定的要求。
6.2初始溫度
啟動(dòng)加注前，車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)內(nèi)氫氣及儲(chǔ)氫氣瓶壁而的溫度不應(yīng)超過(guò)當(dāng)前環(huán)境溫度下車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng) 所對(duì)應(yīng)的冷丁.況和熱丁.況溢度范_ .見(jiàn)表4。
當(dāng)氫氣流M為60 g/s時(shí)，加氫機(jī)與車(chē)載儲(chǔ)氫氣瓶間的氫氣壓力損失應(yīng)為3 MPa?25 MPa。
6.4 加注方式
通信加注方式下，應(yīng)能獲取車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容量、儲(chǔ)氫氣瓶類(lèi)型、管路壓力損失、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)內(nèi)氫氣 實(shí)時(shí)溫度、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)實(shí)時(shí)壓力、最大允許加注流量以及各儲(chǔ)氫氣瓶進(jìn)氣截止閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息。
7加注過(guò)程
注：氫氣加注過(guò)程示意閣見(jiàn)附錄八。
7.1無(wú)通信加注 7.1.1加注程序
無(wú)通信加注過(guò)程包括加注后動(dòng)、加注表選擇、主加注過(guò)程以及加注過(guò)程檢測(cè)等。加注后動(dòng)應(yīng)包括初 次氣密性檢查、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)初始?jí)毫y(cè)量、體積測(cè)量等，主加注過(guò)程應(yīng)包括加注過(guò)程控制及加注結(jié)束 控制，加注過(guò)程檢測(cè)應(yīng)蒗蓋加氫機(jī)壓力、環(huán)境溫度、加S流M、環(huán)境溫度等。加注后動(dòng)、加注表選杼、主加 注過(guò)程以及加注過(guò)程檢測(cè)的具體程序見(jiàn)附錄B中的B.1?13.4。
7.1.2 加注結(jié)束
加氫機(jī)壓力應(yīng)不大于R標(biāo)壓力或根據(jù)加氫機(jī)與車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的壓差設(shè)置加氫機(jī)壓力以保證加注結(jié) 朿時(shí)車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)壓力不大于目標(biāo)壓力。
注：對(duì)丁?貝?有多個(gè)儲(chǔ)氫H瓶的車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)?認(rèn)為各儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)氫氣壓力始終相等。
7.2.1加注過(guò)程
通信加注過(guò)程包括通信建立、加注侶動(dòng)、加注表選擇、主加注過(guò)程、加注過(guò)程檢測(cè)、加注鉍氣溫度等 級(jí)降低以及通信斷開(kāi)等。加注啟動(dòng)、加注表選擇、主加注過(guò)程、加注過(guò)程檢測(cè)的贄求與無(wú)通信加注一 致，見(jiàn)B.1?B.4。氫氣溫度超過(guò)預(yù)設(shè)預(yù)冷溫度等級(jí)上限時(shí)，應(yīng)調(diào)整加注氫氣溫度等級(jí)，見(jiàn)B.5。
7.2.2通信建立
加氫機(jī)們動(dòng)加注前應(yīng)確認(rèn)與車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)建立了冇效的通信.并應(yīng)滿(mǎn)足K列條件： a)車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)未發(fā)送終止信號(hào)；
h)通信傳輸?shù)恼лd儲(chǔ)氫系統(tǒng)容積和加氫機(jī)測(cè)量的+載儲(chǔ)氫系統(tǒng)容積偏差小'超過(guò)士 15%; c)通信傳輸?shù)能?chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)初始?jí)毫图託錂C(jī)測(cè)fl的車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)初始?jí)毫ζ钤跍y(cè)量和計(jì)算 誤差范圍內(nèi)。
7.2.3通信斷開(kāi)
加氫機(jī)無(wú)法獲得車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號(hào)或不符合7.2.2規(guī)定的要求時(shí)，如果滿(mǎn)足尤通信加注條 件，應(yīng)按無(wú)通信加注程序繼續(xù)加注，并應(yīng)符合下列要求；否則，加氫機(jī)應(yīng)在3 s內(nèi)停止加注。
a) 無(wú)通信加注程序設(shè)賈的加注速率等丁切換前通信加注程序設(shè)秤的加注速率；
b) X通信加注程序設(shè)置的目標(biāo)樂(lè)力根據(jù)切換無(wú)通信加注程序時(shí)車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的壓力重新確定。
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