GB T 23751.2-2009 微型燃料电池发电系统.第2部分 性能试验方法.pdf

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1、ICS 27.070 K 82 :飞r飞:lIfIr.:.:飞.飞飞口.飞.、一E二，-, _ 一一一_.I，c丑，_、u-.飞，.，._.，口.:. .:.以， .:. 一凶中华人民共和国国家标准GB/T 23751.2-2009/IEC 62282-6-200: 2007 微型燃料电池发电系统第2部分:性能试验方法Micro fuel cell power systems-Part 2 : Performance test methods (lEC 62282-6-200: 2007 ,IDT) 2009-05-06发布2009-11-01实施数码防伪/ 中华人民共和国国家质量监督检验检茂

2、总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 23751.2-2009/IEC 62282-6-200: 2007 目次皿1122356件文用义识引定uu标告性和和报围范语则验志验言范规术总试标试前1234567I G/T 23751.2一2009/IEC62282-6-200 :2007 剧昌GB/T 23751(微型燃料电池发电系统包括以下3个部分:-一第1部分:安全;一第2部分:性能试验方法;-一第3部分:互换性。本部分为GB/T23751的第2部分。本部分等同采用IEC62282-6-200: 2007(燃料电池技术第6-200部分:微型燃料电池发电系统性能试验方法儿本部分在技术上与IEC

3、62282-6-200: 2007一致，仅做了下列编辑性修改:一一删除了国际标准的前言和引言，增加国家标准的前言;一一-IEC 62282-6-200: 2007引用的国际标准中有被采用为我国标准的，本部分用引用我国的这些国家标准代替对应的国际标准。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国燃料电池标准化技术委员会(SAC/TC342)归口。本部分负责起草单位:机械工业北京电工技术经济研究所。本部分参加起草单位:深圳市标准技术研究院、中国科学院大连化学物理研究所、上海攀业氢能源科技有限公司、新源动力股份有限公司、北京鉴衡认证中心、南京大学常州高新技术研究院等。本部分主要起草人:卢琛佳、张黛、王

4、益群、侯明、董辉、徐洪峰、侯中军、王素力、王宗、顾军等。本部分为首次制定。阳山GB/T 23751.2-2009/IEC 62282-6-200: 2007 微型燃料电池发电系统第2部分:性能试验方法1 范围本部分提供了用于便携式计算机、手机、个人数字助理(掌上电脑)、家用元线电器、电视广播摄像机以及自主型机器人等的微型燃料电池发电系统的性能评价的试验方法。本部分介绍了输出不超过60 V直流以及240W的微型燃料电池发电系统的功率特性、燃料消耗以及机械耐久性的性能试验方法。根据本部分评价的微型燃料电池发电系统具有如图1所示的功能。空气本部分未涉及微型燃料电池发电系统的安全问题。本部分未涉及微型

5、燃料电池发电系统的互换性。-一一一一一-一-一-一一-一一一一ll ti | 挫伤南I 废热水箱(任选)l机械界面:l |;1信号界面燃料1:燃料供给界面|燃料管理UI+ :机械界面容器巳i! 门锁魁由地II L_j主主主里!电力端口可用功率燃料容器l ; |h问总盹叫控J一一一一一一一一一一一一一一一些哇哇哇二注2虚线表示概念上的边界，大于物理的边界。圄1本部分所涉及范围的功能排到2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T23751的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究

6、是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 2423. 10 电工电子产品环境试验第2部分z试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T 23751.2-2009/IEC 62282-6-200: 2007 CGB/T 2423.10-2008 ,IEC 60068-2-6:1995 ,IDT) GB/T 4798. 7 电工电子产品应用环境条件第7部分z携带和非固定使用CGB/T4798. 7-2007 ,IEC 60721-3-7 :2002 ,MOD) GB/T 7676. 1 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件第1部分:定义和通用要求CGB/T 7

7、676.1-1998,idt IEC 60051-1:1984) GB/T 7676.2 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件第2部分z电流表和电压表的特殊要求CGB/T 7676.2一1998，idtIEC 60051-2 :1 984) GB/T 20042. 1 质子交换膜燃料电池术语ISO 4677-1 调节和试验用大气相对湿度的测定第1部分:吸入式湿度计法ISO 4677-2 调节和试验用大气相对湿度的测定第2部分:旋流式湿度计法3 术语和定义GB/T 20042. 1确立的以及下列术语和定义适用于本部分。3. 1 燃料fue! 微型燃料电池动力单元中用于产生电能的甲草或任何浓度的甲露

8、水溶液。3.2 燃料容器fuel cartridge 用来盛放并提供微型燃料电池发电单元所用燃料的可拆卸部件，用户不能重新填充。3.3 微型燃料电池发电系统micro fuel ceH power system 用燃料电池提供电力的小型直流电源，包括一个燃料容器，提供不超过60V直流输出电压和240 W输出功率，通过集成到便携式直流电气装置的柔性电缆、插头或者终端接插件连接到一个手持式或者可携带的电子设备，如便携式计算机、手机、个人数字助理(学上电脑)、家用无线电器、电视广播摄像机以及自主型机器人等。3.4 起动时间starting duration 系统起动后，输出电压从容到系统额定电压的9

9、0%所需的时间。4 总则4. 1 试验环辑除非另有规定，否则性能试验应在本部分规定的环境下进行。试验环境条件如下:一一温度:22 c士5.C; 一压力:86kPa-106 kPa; 一一湿度:60%士20%相对湿度;一一氧气体积分数:18%cp(02)21%测量应在制造厂家规定的没有明显空气流动的空间进行。4.2 所要求的最小副量精度2 本部分所要求的测量参数以及最小测量精度如下:一一电压z士1%;一一电流:士1%;一一时间z士1%;一一质量z士1%;一一温度z士2c ; 一一-相对湿度z士5个百分点;一一压力:士5%;GB/T 23751.2-2009/IEC 62282-6-200: 20

10、07 一一一振动频率:士1Hz(5 Hz50Hz)。4.3 测量仪器4.3.1 概述测量仪器应根据要求的精度和被割数值的范围来确定。测量仪器应定期进行标定以保持4.2规定的精度水平。4.3.2 电压应保证上述4.2规定的精度。模拟电压测量仪器应符合GB/T7676.1和GB/T7676. 2的要求。4.3.3 电流应保证上述4.2规定的精度。模拟电流测量仪器应符合GB/T7676.1和GB/T7676.2的要求。4.3.4 时间时间测量仪器应具有土1s/h或者更高的精度，以保证4.2规定的测量精度。4.3.5 质量质量的测量应按照相关的国家标准，或者各国家相关协会或相关组织的规范进行。4.3.

11、6 温度直接测量环境温度的推荐仪器有za) 带传感器的热电偶;或者b) 带传感器的电阻温度计。温度传感器应具有相应的精度。4.3.7 程度环境湿度的测量参考ISO4677-1和ISO4677-2。4.3.8 压力压力的测量应根据国家标准、行业规范，或者各国家相关组织的规范进行。4.3.9 振动频率振动频率应参照GB/T2423. 10的要求。5 试验5. 1 试验步骤每个试验应在3个样品上进行。每个样品上应至少进行一次测量。除非另有规定，否则每次测量结束时所测得的数值应作为副主值。测量值应进行平均以获取每个样品的平均测量值。如果需要报告试验测量数值的具体数值时，应报告3个样品的平均测量值的平均

12、值。这些试验可以利用一组样品顺次进行，或者使用不同组样品并列进行。电气参数测量应在功率接口处获取。5.2 发电特性5.2. 1 起动时间a) 本试验的目的是确定微型燃料电池发电系统的起动时间。b) 测量之前，样品须在断电状态下在试验环境中放置至少2h。当功率接口电路连接到制造商规定的恒定电阻时，开始测量达到制造商规定的额定电压的90%所需的时间。对于起动时间小于100ms的燃料电池发电系统，该试验可以跳过不傲。5.2.2 额定功率试验和额定电压试验a) 本试验的目的是确定微型燃料电池发电系统的额定功率和额定电压。b) 在测量之前，样品须在断电状态下在试验环境中放置至少2h。应连接一个电压表以及

13、一个G/T 23751.2-2009/IEC 62282-6-200: 2007 恒定功率的负载以便获取制造商规范中规定的额定功率(W)。在试验过程中，微型燃料电池发电单元中的微型燃料电池或者微型燃料电池模块应通过燃料的消耗进行发电。如果系统不能产生额定的功率，中断试验，不再进行下面c)项的试验内容。c) 应不断测量输出电压，以确定其是否在制造商规定的额定电压的上限和下限范围内。制造商规定的额定电压范围应在试验报告中指明。测量的时间以及测量过程中的燃料消耗应在试验报告中予以记录。5.2.3 间歇发电试验a) 本试验的目的是确定微型燃料电池发电系统在间歇发电后的性能。b) 在试验开始时，可充电电

14、池或电容器应处于完全充满状态。在间歇发电循环之前，样品须在断电状态下在试验环境中放置至少2h.间歇发电循环应包括10min的发电时间，其间微型燃料电池发电系统在制造商规定的额定功率下进行发电;然后是10min的断电时间，其间功率接口电路发生电中断。该间歇发电循环应持续2h(6个循环).6个循环的最后一次断电阶段之后重新起动，10min后所测得的输出电压值作为测量值。5.2.4 停用后的发电试验a) 本试验的目的是确定微型燃料电池发电系统在停用一段时间后的性能。b) 在试验开始时，可充电电池或电容器(可选)应处于完全充满状态。样品应提前使用一段时间，其间在制造商规定的额定功率下运行;然后停用一段

15、时间，其间它们不运行并且对它们进行电隔离。提前使用的时间最少应为1h，停用的时间应为24h。停用后的输出电压应通过在系统中连接一个电压表和一个恒定功率的负载进行测量，以获取制造商规定的额定功率(勺。5.2.5 低温和高温条件下的发电试验a) 本试验的目的是确认微型燃料电池发电系统在低温和高温条件下的性能。b) 在试验开始时，可充电电池或电容器应处于完全充满状态。在测量之前，样品须在断电状态、试验温度下放置至少2h。应连接一个电压表以及一个恒定功率的负载以便获取制造商规定的额定功率(W)，并且应在一个高于o.C的低温和一个低于40c的高温下测量输出电压。试验温度应由制造商确定。在测量过程中，微型

16、燃料电池发电装置中的微型燃料电池或者微型燃料电池模块应通过燃料的消耗进行发电。5.2.6 低湿度和高温度条件下的发电试验a) 本试验的目的是确认微型燃料电池发电系统在低湿度和高湿度条件下的性能。b) 在试验开始时，可充电电池或电容器应处于完全充满状态。在测量之前，样品须在断电状态、试验湿度下放置至少2h。应连接一个电压表以及一个恒定功率的负载以便获取制造商规定的额定功率(W)，并且应在一个低于20%相对湿度的条件下和一个高于80%相对湿度的条件下测量输出电压。试验湿度应由制造商确定。在测量过程中，微型燃料电池发电单元中的微型燃料电池或者微型燃料电池模块应通过燃料的消耗进行发电。5.2.7 高空

17、试验a) 本试验的目的是确认微型燃料电池发电系统在降低的大气压力条件下的性能。b) 在试验开始时，可充电电池或电容器应处于完全充满状态。在测量之前，样品须在断电状态、试验压力下放置至少2h.应连接一个电压表以及一个恒定功率的负载以便获取制造商规定的额定功率(W)，并且应在68-okPa压力下测量输出电压。在测量过程中，微型燃料电池发电单元中的微型燃料电池或者微型燃料电池模块应通过燃料的消起进行发电。注:68 kPa是航空器舱内的最低标准压力.5.3 燃料消耗试验a) 本试验的目的是测量微型燃料电池发电系统在额定电流或者额定功率条件下连续运转时燃料4 GB/T 23751.2一2009/IEC6

18、2282-6-200:2007 容器所提供的以及微型燃料电池发电系统所消耗的燃料质量。b) 微型燃料电池发电系统应在额定电流或者额定功率下运转。如果是在额定电流下运转，应测量总体的燃料消耗、微型燃料电池发电系统的电压以及发电的持续时间。如果是在额定功率下运转，应测量总体的燃料消能以及发电的持续时间。总的燃料消耗应根据电测量之前和之后的燃料质量差来测量。进行测量时，系统应该在稳定状态下连续运转制造商规定的一段时间。单位时间的燃料消耗质量以及单位质量燃料所产生的电力可以根据下面的公式进行计算:燃料消耗率z所消耗燃料的质量(g)每小时的燃料消耗量(g/h)= b 发电时间(h)W Xh 每单位质量燃

19、料产生的电力(W.h/g) =一._.一- 式中:W=AXV(额定电流下的运转)A-一额定电流;V一一所测得电压对时间的平均值。或者W一一额定功率(额定功率下的运转hh一一一发电的小时数。燃料的浓度应记录在试验报告中。5.4 凯械耐久性试验5.4. 1 跌落试验a) 本试验的目的是评价跌落冲击对微型燃料电池发电系统的性能的彭响。b) 在平面硬木地板的上方，应利用一根绳子将微型燃料电池发电系统悬挂在根据GB/T4798. 7 中电子设备条款确定的一个高度位置。该系统应保持在其预期运转位置并且平行于地板表面。然后发电系统跌落到该地板上。c) 跌落后，应接入一个电压表和一个恒定功率的负载，以获取制造

20、商规定的额定功率(W)，并测量输出电压。在测量过程中，微型燃料电池发电装置中的微型燃料电池或者微型燃料电池模块应通过消耗燃料进行发电。5.4.2 振动试验a) 本试验的目的是评价振动对微型燃料电池发电系统的性能的影响。b) 微型燃料电池发电系统应以预期运转位置安装在振动台上，在15min内施加从7Hz到200 Hz，又从200Hz减小到7Hz的正弦波振动。将该循环重复进行12次。振动方向应垂直于该系统的固定水平面。振动条件应根据GB/T4798. 7中电子设备的条款确定。c) 振动后，应接入一个电压表和一个恒定功率的负载，以获取制造商规定的额定功率(W)，并剖量输出电压。在测量过程中，微型燃料

21、电池发电装置中的微型燃料电池或者微型燃料电池模块应通过消耗燃料进行发电。6 标志和棕识作为自我声明制造商应在其微型燃料电池发电系统上给出标志和标识，指明符合本部分。该标志和标识应包括以下内容，并且应根据制造商的规范标记。一一制造商的名称;一一生产的年份和月份;5 GB/T 23751.2一2009/IEC62282-6-200:2007 一-引用标准编号(GB/T2375 1. 2-2009(微型燃料电池发电系统第2部分z性能试验方法); 一-额定电压和额定功率。7 试验报告微型燃料电池发电系统制造商可以利用本部分对其商业用途的产品的性能进行评价。试验报告的格式可参照表1给出的格式。表1微型燃

22、料电池发电系统试验报告性能试验制造商名称和微型燃料电池发电系统的类型2制造年份和月份:年月引用标准编号:GB/T 23751. 2一2009微型燃料电池发电系统第2部分:性能试验方法额定电压范围和额定功率z额定电压3V士V 额定功率:w 温度z 压力:kPa 4.1 试验环境相对湿度=% 氧体权分数:% 试验条件温度: 压力:kPa 相对湿度z% 氧体主只分数:% 5.2.1 90%加载响应时间测量所连接的恒定电阻2。试验结果h 口uns 口起动时间小于100ms. 试验条件温度z E力gkPa 相对湿度z% 氧体积分数:% 额定功率试验和测量过程中的燃料消耗zmL或g5.2.2 测量时间zh

23、 额定电压试验试验结果口系统能够提供额定功率。口所测得的输出电压在额定电压的规范范围内。试验条件温度: 压力:kPa 相对湿度:% 氧体积分数:%发电时间z10 min 间歇发电试验每个循环中非发电时间:10min 5.2.3 循环持续时间:2 h(6个循环)试验结果测量电压zV 6 表1(续)试验条件GB/T 23751.2-2009/IEC 62282-6-200 :2007 温度:C 压力:kPa 相对湿度:% 氧体积分数:% 5.2.4 I停用后的发电试验提前使用持续时间:h (超过1h) 停用时间:24 h 5.2.5 5.2.6 试验结果回茸电压:V (1)低温条件下的发电试验试验

24、条件温度:C 压力:kPa 相对湿度:% 氧体积分数:.% 副主2时间:h 剖2过程中的燃料消耗:r或g试验结果低温和高温条件下的发电试验|目2电压:V (在0C和40C之间)低湿度和高湿度条件下的发电(2)高温条件下的发电试验试验条件温度:C 压力:kPa 相对湿度:% 氧体积分数:% 凶H时间:h 臼il过程中的燃料消耗:mL或g试验条件臼g电压:V (1)低温度条件下的发电试验试验条件温度:c 压力:kPa 湿度低):相对湿度% 氧体积分数:% 臼iil:时间:h 副主Z过程中的燃料消耗:mL或g试验结果割草电压:V 试验I (2)商湿度条件下的发电试验试验条件温度:C 压力:kPa 湿

25、度(高):相对湿度% 氧体积分数:% 到堂时间:h 割量过程中的燃料消耗:mL或g试验结果四fl电压:V 7 GB/T 23751.2-2009/IEC 62282-6-200: 2007 5.2.7 I高空试验5.3 I燃料消耗试验5.4.1 I跌落试验5.4.2 I振动试验8 表1(续)试验条件温度:c If.力:kPa 相对湿度:yo 氧体识分数:yo 测量时间:h 测量过程中的燃料消耗:mL或g试验结果测量电压:V 试验条件温度:c 压力:kPa 相对湿度:% 氧体积分数:% 运转z口在额定电流下口在额定功率下测量过程中的输出功率:W发电的持续时间:h 燃料质量分数:% 试验结果每小时

26、燃料消耗量:g/h 单位质量所产生电力:W. h/g 试验条件跌落试验的高度:cm 测量条件温度:c 压力:kPa 相对湿度:% 氧体积分数:% 测量持续时间:h 测量过程中的燃料消耗量:mL或g试验结果测量电压:V 试验条件振动频率:7 Hz-200 Hz 其他条件，如果必要的话2测量条件温度:c 压力:kPa 相对湿度:% 氧体积分数:% 测量持续时间:h 测量过程中的燃料消耗量:mL或g试验结果测量电压:V GB/T 2375 1.2-2009/IEC 62282-6-200 :2007 表1(续备注2表中的口需要根据以下要求进行勾选25.2.1 口起动时间小于100ms:如果是，在口上

27、打句.5.2.2 口系统能够提供额定功率2如果是，在口上打勾，5.2.2 口所刮得输出电压在额定电压的规定范围内:根据5.2.2b)以及5.2. 2 c)，应对输出电压进行连续四量。如果经确认输出电压保持在制造商规定的额定电压的上限和下限范围内，在口上打勾。5.3 口在额定电流下，或者口在额定功率下:根据试验时的实际情况进行勾选。hOONHOONEtSNNUU国mCON-NJmh的NH菌。华人民共和国家标准微型燃料电池发电系统第2部分:性能试验方法GB/T 2375 l. 2-2009月EC62282-6-200: 2007 国中唔中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1字数19千字2009年8月第一次印刷开本880X12301/16 2009年8月第一版定价18.元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533等书号:155066 1-38395 GB/T 23751.2-2009 打印日期:2009年8月28日