燃料电池单片电压巡检器技术规范.docx

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1、ICS27.070CCSK82团体标准T/WHQX000X-20XX燃料电池单片电压巡检器技术规范TechnicalspecificationforfueIceIIvoltagemonitor（征求意见稿）20XX-XX-XX 实施20XX-XX-XX发布武汉市氢能产业促进会发布前言111范围12规范性引用文件13术语和定义14产品要求21. 1一般性要求24. 2电气部件35. 3基本功能要求36. 3.1信号采集功能37. 4电气性能38. 5气候环境适应性49. 6机械环境适应性410. 7防护性能411. 8耐久性412. 9电磁兼容性能45试验方法5错误!未定义书签。12.1 一般要

2、求.13. 2电气部件检查613.1 能测试613.2 气性能测试65. 5气候环境适应性试验76. 6机械环境试验87. 7防护等级试验98. 8耐久性试验99. 9电磁兼容性能96检验规则1210. 1出厂检验12型式试验127标志、包装、储存和保管1311. 1包装标志1312. 包装1313. 储存和保管13-XX.-i刖百本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件起草单位：武汉海亿新能源科技有限公司、东风汽车集团有限公司、武汉理工大学、武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司。本文件由武汉市氢能产业促进会归口。本文件主要起草

3、人：本标准为首次发布。燃料电池单片电压巡检器技术规范1范围本文件规定了燃料电池单片电压巡检器的相关定义、产品要求、试验方法、检验规则、标志、包装、储存和保管等内容。本文件适用于燃料电池单片电压巡检器。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.58电工电子产品环境试验第2部分试验方法GB/T18655车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法GB/T19951道路车辆电气

4、/电子部件对静电放电抗扰性的试验方法GB/T21437.22021道路车辆电气/电子部件对传导和对耦合引起的电骚扰试验方法第2部分：沿电源线的电瞬态传导发射和抗扰性GB/T21437.3-2021道路车辆电气/电子部件对传导和对耦合引起的电骚扰试验方法第3部分:对耦合到非电源线电瞬态的抗扰性GB/T28046.1-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分：般规定GB/T28046.2-2019道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第2部分：电气负荷GB/T 28046.3-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷GB/T28046.4-2011道路车辆电气

5、及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷GB/T30038道路车辆电气电子设备防护等级GB/T33014.2道路车辆电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第2部分：电波暗室法GB/T33014.4道路车辆电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第4部分：大电流注入（BCD法GB/T33014.8道路车辆电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第8部分：磁场抗扰法GB/T41588.2道路车辆控制器局域网（CAN）第2部分：高速媒介访问单元QC/T417.1-2001车用电线束插接器第1部分定义，试验方法和一般性能要求卜列术语和定义适用于本文件。3.1燃料电池单片电压巡检

6、器FuelCelISingleCelIVoltageMonitor；CVM实时采集燃料电池电堆单片电压信号或多片电压信号，计算单片电压值、电压均值、均方值、最高电压值、最低电压值、极值等参数，并实时发送数据、进行信息交互，同时对故障进行诊断的产品。为了叙述简捷，下文简称巡检器。3.2信号模拟发生器signalsimulationgenerator给巡检器测试提供电压信号以及电源的设备，该电压信号模拟电堆电压的变化，并将信号传递给被测巡检器，通过上位机可以对巡检器进行性能或耐久性试验。3.3通道数numberofchannels巡检器测量电堆单片或多片电压的路数。3.4电压测量范围voltage

7、measurementrange巡检器每一通道能测量的最大正负电压范围。3.5电压测量精度voltagemeasurementaccuracy巡检器每一通道测量电压的最大误差。3.6数据更新周期dataupdatecycle巡检器完成全部通道数测量所需的时间。4产品要求1.1 一般要求4 .1.1结构外观巡检器外壳应光洁、平整、连接紧固，不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等缺陷。外壳各插接处不得有明显的缝隙、小孔，不得有歪斜、松动、残缺等现象。5 .1.2铭牌巡检器应有铭牌，铭牌应符合如下规定：铭牌应安装在巡检器外表面的醒目位置，铭牌尺寸应与壳体或模块结构尺寸相适宜；一铭牌上应标出制造商名称、

8、商标、产品中文名称、规格型号、制造日期等内容；一一铭牌安装或粘贴必须牢固，粘贴后不可完整撕下铭牌；一一铭牌上的文字、图形、标志应醒目、规范、耐久。1.2 电气部件1.3 2.1连接导线当巡检器带线束时，导线线色、线长、线径、防护应遵从相关设计文件规定，并满足电堆(或系统)的相关技术要求。1.4 .2插接器当巡检器带线束时，插接器应按电气连接图使用，公母插接器规格应相互匹配。在接插完毕后，插头和插座的连接应牢固可靠，不应有松动、接触不良等现象。目视检查、插入拔出、抗拉强度、自锁强度、接触电阻、防水性能试验应符合汽车插接器要求。2. 3基本功能要求4. 3.1信号采集功能巡检器应能实时采集燃料电池

9、电堆单体电压信号，模块的信号采集能力要与电堆或系统相匹配。单体电压检测精度应满足0.5%FS,且最大误差的绝对值应不大于5mV05. 3.2数据处理功能巡检器采集到数据后，要求完成关键数据的汇总和处理，计算应包括总电压、平均电压、单体最低电压、单体最低电压通道号、单体最高电压、单体最高电压通道号、电压标准差等数据。6. 3.3数据通讯功能巡检器应具有CAN通信功能，满足CAN2.OB标准(SAE-JI939),波特率应满足250kbps或500kbps.通讯数据应包括总电压、平均电压、单体电压、单体最低电压、单体最低电压通道号、单体最高电压、单体最高电压通道号、电压标准差等信息。7. 3.4故

10、障诊断功能巡检器应具有故障判断、故障管理、诊断服务的功能。具有通信异常、断线检测、单片电压过高或过低等故障诊断功能。8. 4电气性能4. 4.1直流供电电压按5.4.1进行试验，功能状态应达到GB/T28046.1-2011第6条中规定的A级。5. 4.2过电压按5.4.2进行试验，功能状态应达到GB/T28046.1-2011第6条中规定的C级。4.4.3叠加交流电压按5.4.3进行试验，严酷度按GB/T28046.2-2019第4.4.2条选择，标称电压为12V系统测试严酷度为4,24V系统测试严酷度为3,功能状态应达到GB/T28046.12011第6条中规定的A级。4. 4.4供电电压

11、缓降和缓升按5.4.4进行试验，在供电电压范围内，功能状态应达到GB/T28046.1-2011第6条中规定的A级，在供电电压范围外，功能状态至少应达到GB/T28046.1-2011第6条中规定的C级。5. 4.5供电电压瞬态变化按5.4.5进行试验，功能状态应达到GB/T28046.1-2011第6条中规定的C级。6. 4.6反向电压按5.4.6进行试验，功能状态应达到GB/T28046.1-2011第6条中规定的C级。7. 4.7短路保护按5.4.7进行试验，功能状态应达到GB/T28046.1-2011第6条中规定的C级。8. 4.8耐电压按5.4.8进行试验，功能状态应达到GB/T2

12、8046.1-2011第6条中规定的C级。9. 4.9绝缘电阻按5.4.9进行试验，绝缘电阻应大于100MQ。10. 气候环境适应性按照5.5进行试验，项目包括高低温工作试验、高低温存储试验、湿热循环试验、耐盐雾试验。试验后燃料电池单片电压巡检器的电压采集、数据通信等各项功能均应正常。11. 机械环境适应性按5.6进行试验，项目包括振动试验和冲击试验。试验过程中应无永久性结构变形，零部件应无损坏，应无电气故障，紧固部件应无松脱现象，接插件不应有脱落或接触不良现象，其信号采集、数据通信功能应保持正常。12. 防护性能按5.7进行试验，巡检器的外部防护应符合GB/T30038中IP67等级的要求。

13、13. 耐久性按5.8进行试验，巡检器累计工作时间应大于5000h,其基本功能应保持正常。14. 电磁兼容性能14.1.1 导骚扰巡检器按592.1进行试验，如无特殊规定，传导骚扰限值应符合GBZT18655规定的等级3要求。14.1.2 射骚扰巡检器按592.2进行试验，如无特殊规定，辐射骚扰限值应符合GBZT18655规定的等级3要求。4.9.3瞬态传导骚扰巡检器按5.923进行试验，如无特殊规定，瞬态传导骚扰限值应符合GB/T21437规定的等级3要求。4.9.4电源线瞬态传导抗扰度巡检器按5.924进行试验，如无特殊规定，试验结果功能状态要求见表1。表1巡检器电源线瞬态传导抗扰度性能要

14、求试验脉冲12a2b3a3b4a4b功能状态CACAADA4.9.5信号线瞬态传导抗扰度巡检器按5.925进行试验，如无特殊规定，试验结果功能状态应为GB/T28046.1-2011第6条中规定的A级。4.9.6电快速瞬态脉冲群抗扰度巡检器按5.926进行试验，如无特殊规定，试验结果功能状态应为GB/T28046.1-2011第6条中规定的A级。4.9.7射频抗扰度巡检器按5.927进行试验，如无特殊规定，试验结果功能状态应为GB/T28046.1-2011第6条中规定的A级。4.9.8大电流注入巡检器应按5.928进行试验，如无特殊规定，试验结果功能状态应为GB28046.1-2011第6条

15、中规定的A级。4.9.9磁场抗扰度巡检器按5.929进行试验，如无特殊规定，试验结果功能状态应为GB/T28046.1-2011第6条中规定的A级。4.9.10静电放电巡检器按5.9.2.10进行试验，如无特殊规定，通电模式试验结果功能状态应为GB/T28046.1-20U第6条中规定的A级，不通电模式试验结果功能状态应为GB28046.1-2011第6条中规定的D级。5.1 外观检查5 .1.1外观结构在环境照度为500lx、目距不小于250mm条件下，目视检查巡检器的外观结构。6 .1.2铭牌检查检查方法和要求如下：1）目视检查燃料电池单片电压巡检器的铭牌及其文字、图形和标志；2）用蘸有9

16、0#以上汽油的干净棉布连续擦拭其文字、图形、标志符号15s；3）用刀片剥开铭牌一角，用手捏住，向上揭开铭牌。5.2 电气部件检查按照QCT417.1-2001中第4.2、4.3、4.4、4.5、4.8、4.9条进行试验，满足试验要求。5.3 功能测试试验条件如下：1）试验用仪表:试验时所用电压表、电流表应不低于0.5级；2）试验用电源:用汽车蓄电池或波纹系数不大于0.1%的整流稳压电源或两种电源并联工作。5.3.1信号采集功能测试在G302）C（252）C和（1052）C下，分别检测0.75V、+1.5V.2.5V、4V单体电压（通道数根据实际应用情况协商确定），将巡检器采集数据与检测设备监测

17、数据进行比较。5.3.2数据处理功能测试在G302）C（252）C和（105土2）下，在-4V+4V范围内，选取任意正电压或负电压，随机接入到巡检器电压采集通道（通道数根据实际应用情况协商确定），并记录相应的电压值和接入的采集通道位置，将巡检器采集处理的综合数据与检测设备监测数据进行比较。5.3.3数据通信功能测试按GBZT41588.2标准规定的试验方法进行测试。5.3.4故障诊断功能测试通过模拟系统，建立满足通信异常、断线故障的触发条件，根据制造商技术规范的要求，对故障诊断项目进行功能确认,满足4.3.4要求。5.4电气性能测试5.4.1直流供电电压按GB/T28046.2-2019中4.

18、2的规定进行直流供电电压试验。5.4.2过电压按GB/T28046.2-2019中4.3的规定进行过电压试验。5.4.3叠加交流电压按GB/T28046.2-2019中4.4的规定进行叠加交流电压试验。5.4.4供电电压缓降和缓升按GB/T28046.2-2019中4.5的规定进行供电电压缓降和缓升试验。5.4.5供电电压瞬态变化按GB/T28046.2-2019中4.6的规定进行供电电压瞬态变化试验。5.4.6反向电压按GB/T28046.2-2019中4.7的规定进行反向电压试验。5.4.7短路保护按GB/T28046.2-2019中4.10的规定进行短路保护试验。5.4.8耐电压按GB/

19、T28046.2-2019中4.11的规定进行耐电压试验。5. 4.9绝缘电阻按GB/T28046.2-2019中4.12的规定进行绝缘电阻试验。5.5气候环境适应性试验试验项目及参数设置见表2。表2气候环境试验项目表试验名称试验参数试验条件高温试验温度(1052),C持续时间96h低温试验温度(-40+2),C持续时间24h高温放置试验温度(105+2)r持续时间48h低温放置试脸温度(-40+2)r持续时间24h5.5.1高温试验试验方法按GB/T28046.4-2011中第5.1.2.2进行。在(1052)的温度下持续96h。试验中和试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

20、5.5.2低温试验试验方法按GB/T28046.4-2011中第5.LL2进行。在低温状态下持续24h,试验中和试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。5.5.3高温放置试验试验方法按GB/T28046.4-2011中第5.1.2.1进行。将连接完毕的巡检器放入高温试验箱，在(105士2)C的温度下放置48h,待恢复到常温(252)C的条件下，进行外观和功能测试。试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的C级。5.5.4低温放置试验试验方法按GB/T28046.4-2011中第5.1.1.1进行。在低温状态下持续24h。试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的C级。

21、5.5.5湿热循环试验试验方法按GB/T28046.4-2011中第5.6进行，按规定进行6个试验循环。试验中和试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。5.5.6耐盐雾试验5.5.6.1腐蚀按GB/T28046.4-2011中第5.5.1条进行试验。在最佳的距离和适当的照度条件下，具有正常视力的观察者用肉眼目视检查。应没有降低正常功能的变化，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的C级。5.5.6.2渗漏和功能按GB/T28046.4-2011中第5.5.2条进行循环试验，一个循环持续24h,对试验样件喷雾8h,然后休息16h,在一个循环的第4和第5小时之间给试样上电工作

22、，共进行6个循环即最少6天。要求不得有盐水进入壳体，恢复2h后，功能状态应达到GB/T28046.1定义的C级。5.6机械环境试验5.6.1振动试验按GB/T2423.58-2008中第9条进行混合振动试验。试验后检查巡检器的基本功能及外观结构，应符合本标准4.6的要求。5.6.2冲击试验按GB/T28046.3-2011中第4.2.2条进行试验，在X、Y、Z三方向分别进行峰值加速度为500ms2,脉冲持续时间为6ms的半正弦波脉冲冲击10次。试验后进行功能测试应符合本标准4.6的要求。5.7 防护等级试验应按GB/T30038-2013中第&3.3和&4.3进行防尘和防水试验，具体按IP67

23、的防护等级进行试验。试验结果应符合本文件4.7的防护等级要求。5.8 耐久性试验通过信号模拟发生器进行试验。巡检器按正常工作方式与信号模拟发生器相连,输出信号与上位机相连接,接通标称电源开始试验,累计试验时间满足4.8要求，试验时允许有中断。5.9 电磁兼容性能5.9.1 试验项目和要求5.9.1.1传导骚扰按照GB/T18655-2018第6.3和6.4条规定的试验方法，选用电压法和电流探头法进行传导骚扰试验,试验要求见表3。表3传导骚扰试验要求测试方法限值/严酷等级要求电压法L交叠频段选择严酷等级限值；电流探头法2.未明确频段的限值按照临近限值直线连接确定。5.9.1.2辐射骚扰按照GB/

24、T18655-2018第6.5条规定的试验方法进行辐射骚扰试验，试验要求见表4。表4辐射骚扰试验要求样件放置方向限值/严酷等级要求X方向1 .交叠频段选择严酷等级限值；2 .未明确频段的限值按照临近限值直线连接确定。5.9.1.3瞬态传导骚扰按照GB/T21437.2-2021第4.3条规定的试验方法进行瞬态传导骚扰试验，试验严酷等级为11I级，试验限值见表5。表5瞬态传导发射试验限值脉冲分类脉冲限值（V）12V系统24V系统正慢脉冲（亳秒范围或更慢）+37+37负慢脉冲（亳秒范围或更慢）-75-150正快脉冲（纳秒至微妙范围）+75+150负快脉冲（纳秒至微妙范围）-112-1505.9.1

25、.4电源线瞬态传导抗扰度按照GB/T21437.2-2021第4.4条规定的试验方法进行电源线瞬态传导抗扰度试验，试验严酷等级为IV级，试验限值见表6。表6电源线瞬态抗扰试验限值试验脉冲脉冲电平V最少脉冲数或试验时间猝发周期/脉冲重复时间12V系统24V系统12V系统24V系统1-150-600500个0.5-5S2a+112+112500个0.25s2b+10+2010个0.25s3a-220-300Ih90100ms3b+150+300Ih90*100ms5. 9.1.5信号线瞬态传导抗扰度按照GB/T21437.3-2021第4.5和4.6条规定的试验方法进行信号线瞬态传导抗扰度试验，试

26、验严酷等级为In级，试验要求见表7。表7信号线瞬态抗扰度试验要求试验脉冲脉冲电平USV试验时间min12V系统24V系统快3a(DCC和CCC)-80-11010快3b(DCC和CcC)+60+11010DeC慢+23+355DCC慢-23-355ICC慢+5+85ICC慢-5-855.9. 1.6电快速脉冲群抗扰度按照GB/T17626.4规定的试验方法进行电快速脉冲群抗扰度试验，试验等级为第3级。5.9.1.7射频抗扰度按照GB/T33014.2规定的试验方法进行射频抗扰度试验，试验要求见表8。表8射频抗扰度试验要求测试频率80Mllz-3000Mllz调制方式80MHz-400MHzCW

27、,AM1kHz,80%400MHZ800MHZCW,AM1kHz,80%800MHz-3000MHzCW,PM(ton=577s,period=4600Us)严酷等级/试验电平限值L3级75V/m测试部位1GHz以下天线正对线束中心，1GHz以上天线正对样品中心注：CW表示未调制正弦波，AM表示调制正弦波，后为调整频率和调制深度;PM表示脉冲调制正弦波，ton为脉冲宽度，Period为脉冲周期。5.9.1.8大电流注入按照GB/T33014.4规定的试验方法进行大电流注入试验，试验要求见表9。表9大电流注入试验要求测试频率1MHz-400MHz调制方式1MHz-10MHzCW,AM1kHz,8

28、0%10MHz-400MHzCW,AMlkHz,80%严酷等级/试验电平限值L3级75mA注：CW表示未调制正弦波，AM表示调制正弦波，后为调整频率和调制深度。5.9.1.9磁场抗扰度按照GB/T33014.8规定的试验方法进行磁场抗扰度试验，测试频率范围为15Hz150kHz,试验等级为In级。5.9.1.10静电放电按照GB/T19951规定的试验方法进行静电放电试验，试验要求见表10。表10静电放电试验要求环境条件测试温度：（2510）C测试湿度：20%*60%被测件状态放电试验位置放电模式放电网络等级放电次数/测试点数不通电引脚接触C=150PFR=330Q2kV3次/个引脚表面（非金

29、属）空气C=330pFR=2k15kV10个点表面（金属）接触C=150pFR=3308kV10个点空气C=330PF15kV10个点R=2k。通电表面（非金属）空气C=330pFR=2kC15kV10个点表面（金属）接触C=150PFR=330Q8kV10个点空气C=330pFR=2kC15kV10个点6检验规则燃料电池单片电压巡检器的检验分为出厂检验和型式检验,检验项目表见表11。1.1 出厂检验出厂检验由制造商按表11选择，至少选择1、2、3、4项进行检验，经检验合格后，应附合格证。1.2 型式试验6. 2.1型式试验应用范围如有下列情况之一者，制造商应进行型式检验：D产品新设计试生产或

30、产品定型鉴定时；2）转产或转厂；3）停产后复产；4）结构、材料或工艺有重大改变，可能影响产品性能时；5）出厂检验结果与上次型式检验结果有明显差异时。表11检验项目表序号检验项目要求条款试验方法出厂检验型式检验1一般要求4.15.12电气部件4.25.23功能测试4.35.34电气性能4.45.45高温试验4.55.5.1-6高温放置试验4.55.5.2-7低温试验4.55.5.38低温放置试验4.55.5.4-9温湿循环试验4.55.5.5-10盐雾试验4.55.5.6-11振动试验4.65.6.1-12冲击试验4.65.6.2-13防护等级试验4.75.714耐久性试验4.85.8-15电磁

31、兼容性能4.95.9-7标志、包装、储存和保管6.1 包装标志包装标志应包含以下内容：a）与发货有关的产品标志内容：产品名称及商标、产品型号、规格；b）生产企业名称、详细地址、邮政编码及电话号码；C）生产日期或生产批号；d）执行的产品标准（国标、行标、地方标准或已经备案的企业标准）编号；e）包装储运图示标志（应符合GB/T191的有关规定）；f）运输作业的文字：包装箱的体积（长X宽X高）尺寸、每箱内装产品数量、每箱产品总质量。6.2 包装7.2.1满足防潮、防震、防尘要求，满足运输、装卸要求。7. 2.2包装箱应牢固，巡检器产品在箱内不应窜动。7. 2.3包装箱内应附装箱单、巡检器产品出厂合格标签。6.3 储存和保管7. 3.1巡检器产品的储存期通常为2年（从制造厂入库日期算起）。7. 3.2在储存期满2年内，巡检器产品应符合本标准的规定。