ICS 27.070 K 82 中华人民共和国国家标准 GB/T 31035—2014 质子交换膜燃料电池电堆 低温特性试验方法 Test methods for proton exchange membrane fuel cell stack at subzero environment 2014-12-05发布 2015-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 31035—2014 目 次 前言 范围 1 规范性引用文件 3 术语和定义 通用安全要求 试验条件 试验平台 低温试验前的例行试验 低温试验 8 9 试验报告 附录A（资料性附录） 启动程序 11 附录B（资料性附录） 低温存储用关机程序 12 附录C（资料性附录） 试验报告 13 GB/T31035—2014 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会（SAC/TC342）归口。 科技有限公司、同济大学、新源动力股份有限公司、清华大学、武汉理工大学、宁波拜特测控技术有限 公司。 本标准起草人：俞红梅、卢琛钰、衣宝廉、张若谷、侯永平、侯中军、裴普成、詹志刚、燕希强、陈晨、 黄平。 三 GB/T31035—2014 质子交换膜燃料电池电堆 低温特性试验方法 1范围 本标准规定了低温（0℃以下）条件下，质子交换膜燃料电池电堆的通用安全要求、试验条件、试验 仪器精度、低温试验前的例行试验及低温试验方法和试验报告。 本标准适用于质子交换膜燃料电池电堆低温（O℃以下）条件下的存储、启动、工作性能的试验。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T28816燃料电池术语 GB/T20042.2一2008质子交换膜燃料电池电池堆通用技术条件 3术语和定义 GB/T28816界定的及下列术语适用于本文件。 3.1 环境试验箱 climatechamber 温度、湿度可按实验要求稳定控制，内部可放置被测燃料电池电堆的设备。 3.2 冷却剂coolant 在设定的零度以下低温环境中不发生相变，对燃料电池电堆材料没有物理与化学的影响，在燃料电 池电堆工作时，通入燃料电池电堆冷却腔将燃料电池电堆的热量交换到外围环境的循环介质。 3.3 辅助电能输入auxiliaryelectricenergyinput 在燃料电池电堆低温启动时所消耗的电能，单位为焦[耳J）。计算公式为： Eele = UIdt (=0 式中： n 外加电压，单位为伏（V)； I 外加电流，单位为安（A）； t 时间，单位为秒（s)； tstart 燃料电池电堆从静置状态启动达到额定工作点时的启动时间，单位为秒（s）。 3.4 辅助热能输入auxiliarythermal energyinput 在燃料电池电堆低温启动时所消耗的热能，单位为焦[耳]J。计算公式为： 1 GB/T31035—2014 Ehear= Qindt 式中， Qin—一输人的热流量，单位为焦[耳］每秒（J/s)； 时间，单位为秒（s）。 4通用安全要求 质子交换膜燃料电池电堆的通用安全要求应符合GB/T20042.2—2008中4.2的规定。 进行燃料电池电堆试验的人员应进行操作培训，有操作燃料电池电堆试验系统的经验，并应熟知燃 料电池电堆试验过程中涉及的安全操作规程（包括电器设备操作、化学反应、压缩气体）。安全操作燃料 电池电堆试验平台需要适当的技术培训和经验，以及安全设施和设备，上述内容不在本标准规定的范 围内。 5试验条件 进行试验时，试验条件应符合如下规定： 一环境温度：室温25℃，低温环境温度0℃、一5℃、一10℃、一20℃、一30℃、一40℃。具体的 试验中，试验各方根据试验目的协商确定试验采用的环境温度，环境温度控制误差在士1℃范 围内； 试验环境气压：86kPa~106kPa。 试验前准备工作： 燃料电池电堆泄漏检查，依据GB/T20042.2一2008中5.2的规定，对燃料电池电堆进行气体泄漏 试验，燃料电池电堆的外部和内部泄漏不应超过制造商规定的最大泄漏量，燃料电池电堆内隔膜两侧的 压差不应该超过制造商规定的最大压差 6试验平台 6.1试验设备及要求 燃料电池电堆试验所需的低温环境试验箱与燃料电池电堆试验平台至少应满足以下要求： 低温环境试验箱 低温环境试验箱应能满足试验要求的低温环境条件、箱内的温度均匀性及温度控制精度（设定温度 土2℃）。供气、冷却剂以及电路的接口均置于环境试验箱内，以保证燃料电池电堆的空气与燃料人口 气体温度为设定的环境温度。箱内应设置氢气报警器、排风口，以保证试验过程的安全性。 ·反应气体流量的调节：测量燃料电池电堆在所要求的化学计量比下的燃料和氧化剂气体 的流率。 ·反应气体增湿的控制：在气体输送给燃料电池电堆前增湿反应气体达到所需的露点。 注：可加热增湿器与电池之间的气体传输管线，至少在露点温度以上5℃～10℃，以使得冷凝最小。为降低热量 损失，应将该段管线作隔热处理。 ·反应气体压强的控制：调节燃料电池电堆反应气体进气压强。