专家引荐本文聚焦于目前全国上最有影响的三项FCV安宁圭臬(法例),实质详确,思绪明显,机闭厉谨,倡议合理,对付中国的圭臬拟订有肯定的指引用意。 何云堂 中
本文聚焦于目前全国上最有影响的三项FCV安宁圭臬(法例),实质详确,思绪明显,机闭厉谨,倡议合理,对付中国的圭臬拟订有肯定的指引用意。
摘 要:燃料电池汽车依然成为汽车工业的研发的核心,国表里范畴汽车企业绝大个人都正在研发燃料汽车,以至个人企业干系车型依然量产众年,但因为燃料电池汽车的采用的重要能源是氢,其安宁性备受眷注,发作碰撞事变后的燃料电池汽车的安宁性更是眷注的核心。目前国际圭臬和法例中代表性的有UN R134、GTR 13及SAE J2578对碰撞试验后的安宁性有相应原则和试验设施的形容。本文核心对照阐发了这3个圭臬法例中闭于燃料电池汽车碰撞后安宁恳求及试验设施,为我国拟订燃料电池汽车碰撞后安宁检测法例供应参考。
Study on collision standard of fuel cell vehicle
XIE Xiao, LIANG Qiao-dan, LI Qiang-hong, LEI Bin
(Xiangyang Da An Automobile Test Center Limited Corporation, Xiangyang 441004, China)
Fuel cell vehicles is becoming the focus of research and development in the automobile industry. Most domestic and foreign large-scale automobile enterprises are developing fuel cell vehicles, and even some of them have been mass producing fuel cell vehicles for many years. However,hydrogen, as the main energy used in fuel cell vehicles, its safety has attracted much attention, especially the safety of fuel cell vehicles after collision. At present, UN R134, GTR 13 and SAE J2578 are representative internatio
nal standards and regulations, which have correspo
nding provisions and test methods for safety after collision test. This paper focuses on the comparative analysis of these three regulations on the post crash safety requirements and test methods of fuel cell vehicles, and provide reference for the formulation of Chinas fuel cell vehicle post crash safety regulations.
燃料电池汽车操纵干净能源氢行动能量源,能够称之为零污染;而氢能源具有高能量密度,短功夫的氢能源加注就能够完成600km以上的长续航,目前仍旧是行业的核心。但因为氢能源自己的不牢固性,使得燃料电池汽车的安宁性也被高度偏重和眷注,加倍是发作碰撞事变后对职员的安宁性。国内依然推出了众项燃料电池汽车干系圭臬,可是闭于碰撞后的安宁圭臬如故空缺,本文梳理了UN R134、GTR 13及SAE J2578对碰撞试验后的安宁性干系的恳求以及试验设施,阐发了其异同。
GTR 13《氢和燃料电池汽车环球技艺法例》是由结合国全国车辆法例调和论坛(UN/WP.29)正在2013年7月宣布,全数介入缔约国一律通过了该法例,具有调和性和公认性。重要实质分为两个人,第一个人重要注明了推出该法例的主意和道理以及法例发扬的各个阶段;第二个人论说了氢燃料电池汽车安宁性干系的机能恳求及试验设施。GTR 13 合用于总质料不越过4536kg的操纵压缩氢气存储编制的和操纵液氢存储的燃料电池汽 车。目前法例第二版依然举行众轮集会商量,隔绝宣布已为时不远。
UN R134《氢能和燃料电池车辆》正在2015年6月由欧盟宣布的技艺法例重要实质分为三个个人,压缩储氢编制、压缩氢气积蓄编制部件及车辆燃料编制,包含压缩氢气积蓄编制、管道、接头和含有氢气的部件。拟订时参考了GTR 13,重要实质基础一律,但UN R134中没有高电压动 力编制电安宁和液氢积蓄编制燃料电车汽车等方面实质。UN R134合用于全数操纵压缩氢气存储编制的燃料电池汽车,但不包含操纵液氢编制存储编制的车辆。
SAE J2578《燃料电池汽车平常安宁》(引荐规程)由美国汽车工程协会燃料电池圭臬委员会安宁劳动组拟订,正在2002年12月11日宣布,2014年8月修订版宣布。该引荐规程重要实质包含燃料电池编制、燃料存储编制和高压电动力编制电安宁等。本圭臬主意是为策画大家道道用燃 料电池汽车供应应试虑的机电编制安宁指引、安宁规则及设施。合用于策画用于大家道道的燃料电池汽车。
GTR 13、UN R134及SAE J2578对付燃料电池汽车碰撞试验后氢编制无缺性做出了恳求,完全实质睹表1。此中,闭于碰撞后氢编制无缺性的合用领域,只要UN R134做出了精确注明,即举行正面碰撞试验(参照UN R12或UN R94)、侧面碰撞试验(参照UN R95)的车辆,若不对用于上述一项或两项试验,则举行相应滑台试验,同时遵照车辆类型对滑台试验条款做出了原则。
对付碰撞试验后的燃料宣泄限值,UN R134的原则为正在宣泄测试功夫△t内,氢气宣泄的体积流量不越过118NL/min,此中△t是通过气瓶容积、公称压力及压力传感度量程企图得出的。GTR 13对碰撞试验后60分钟内的均匀宣泄量做出了恳求。SAE J2578中具体地对燃料宣泄限值举行了推导企图,以FMVSS 303中对燃料宣泄热量的原则为根蒂,将碰撞后 60 分钟的燃烧总热量转换为圭臬温度和圭臬压力下,较低热值的氢气体积。
对付碰撞试验后车辆密闭空间浓度限值,SAE J2578没有干系恳求,UN R134的恳求是氢气宣泄不应导致乘员舱和行李舱气氛中的氢气体积百分浓度越过的4.0%(氦气限值为3%)。如确认储氢编制的截止阀正在碰撞发作后5秒内闭上,且储氢编制无宣泄,则满意恳求。而GTR对氢气浓度限值的恳求是3±1%(氦气限值为2.25±0.75%)。
闭于储气瓶位移,GTR13和UN R134 做出了干系恳求,即试验后储氢编制起码有一个连合点附着正在车辆上,SAE J2578没有做出恳求。
GTR 13对碰撞后电安宁恳求举行了原则,UN R134和SAE J2578对此没有精确的恳求,正在 此咱们选用UN R100中闭于碰撞后电安宁恳求与GTR13举行对照,完全睹表2。闭于碰撞试验后电安宁恳求,GTR13正在电能方面没有做出恳求,其他方面两个圭臬恳求基础一律。
上述三个圭臬正在氢燃料汽车碰撞后氢编制无缺性的试验设施上有分歧的恳求,完全睹表3,对付燃料宣泄的试验设施,三个圭臬的实质基础一律,都形容了加注氢气和氦气两种试验设施,此中SAE J2578通过对压力传感器的丈量偏差阐发,得出压力宣泄应大于传感度量程的5%,通过企图可知若是储气罐的容积较大,则无法抵达标的宣泄压力,于是须要延迟功夫周期△t。遵照仿真结果,拟合出了△t的近似公式。GTR 13和UN R134对付和密闭空间浓度的试验设施基础一律,SAE J2578则未提及干系实质(表3)。
通过上文对GTR 13、UN R134及SAE J2578中燃料电池汽车碰撞后安宁机能恳求及试验设施的对照阐发,我国正在拟订燃料电池汽车碰撞安宁圭臬法例能够从以下几个方面举行切磋:第一、燃料电池汽车能够针对性地推出一个归纳性圭臬,机能恳求中该当涵盖乘员维护、电安宁及氢编制无缺性恳求。此中,对付乘员维护机能恳求试验设施能够直接援用现有国标,如正面碰撞乘员维护援用GB 11551, 侧面碰撞乘员维护援用GB20071。对付碰撞后电安宁恳求,若是车辆带有B级电压电道,则能够援用GB/T31498。对付碰撞后氢编制无缺性恳求须要正在圭臬法例中精确,能够从储氢装备宣泄速度、电堆及管道宣泄量、储氢编制位移及密闭空间浓度限值提出恳求。第二,闭于储氢装备碰撞后宣泄速度,GTR 13、UN R134及SAE J2578三个圭臬中对付储氢装备均匀宣泄速度的恳求为118NL/min,只要SAE J2578中对付118NL/min 数值出处举行了形容,FMVSS 301中 60分钟内液态燃料最大宣泄量为1.7kg,通过燃烧热值等效企图出氢燃料宣泄速度,可是气态燃料和液态燃料燃烧特质分歧,正在重力用意下运动格式分歧,等燃烧热值的汽油与氢气对车辆与职员的摧残与胁制是分歧的,基于被动安宁圭臬恳求的基础起点是职员维护,该当进一步探索基于职员维护的均匀宣泄速度限值恳求。GTR 13、UN R134只是对均匀宣泄速度经行了原则,没有对峰值宣泄速度提出恳求,存正在短功夫内多量宣泄惹起情况内氢气浓度抵达爆炸下限带来爆炸危机,倡议探索提出峰值宣泄速度恳求。第三,闭于碰撞试验类型,GTR 13因为全国领域内碰撞试验设施尚未调和联合,是以当前放置,待后续联合。UN R134恳求落成正面偏置碰撞或转向管柱防摧残和侧面碰撞后需举行氢编制无缺性检测,对付不对用正面碰撞或者侧面碰撞需举行加快率进攻试验而且要满意相应的装配和转移恳求,没有对后碰举行恳求。可是鉴于后碰对储氢编制、高压电编制的破损水平和惹起的危机,我国拟订燃料电池汽车碰撞安宁圭臬法例时碰撞试验设施该当要包含正面碰撞、侧面碰撞和后碰,对付不对用的试验该当采用加快率替换试验,采用的加快率值及继续功夫可参考GB 19239。
因为我国还没有氢燃料电池汽车碰撞试验圭臬,可是整车厂依然持续推出了燃料电池汽车,为了担保该类型车辆的安宁性,激动工业的强壮发扬,须要尽早推出燃料电池汽车碰撞安宁圭臬法例。本文对UN R134、GTR 13及SAE J2578中碰撞干系实质举行了梳理,核心对比了试验恳求和试验设施,而且贯串目前我国近况提出了拟订圭臬的倡议。
ncerning the Hydrogen and Fuel Cell Vehicles[S/OL].
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卒业于重庆大学,硕士探索生,现就职于襄阳达安汽车检测中央有限公司,重要从事电动汽车、燃料电池汽车等范围被动安宁试验技艺探索。
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