T-CI 568-2024 船舶用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)要求

TTTechnicalrequirementsforcontrolofhydrogenfuelcellpowersysteI 2 2 2 3 4 4 4 5 5 5 6 8 9 9 9 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定遠(yuǎn)方思源技術(shù)服務(wù)有限公司、北京遠(yuǎn)方經(jīng)緯科技有限昕、徐鑫、祝彪、楊銀海、張輝、郝金凱、姜國(guó)生、郭麗麗、楊1<船舶>用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)要求本文件適用于申請(qǐng)F(tuán)C-FULL、FC-POWER1或FC-POWER2附加標(biāo)志的船舶用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的控注1：FC-FULL：除燃料電池發(fā)電裝置外，船舶未配置其他主動(dòng)力源（主機(jī)/主發(fā)電機(jī)組注2：FC-POWER1：船舶配置了燃料電池發(fā)電裝置和其他主動(dòng)力源（主機(jī)/主發(fā)電機(jī)組/動(dòng)力電池等），燃料電池發(fā)注3：FC-POWER2：船舶配置了燃料電池發(fā)電裝置和其他主動(dòng)力源（主機(jī)/主發(fā)電機(jī)組/動(dòng)力電池等），燃料電池發(fā)氫燃料電池模塊hydrogenfuelcellm氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)hydrogenf注：用以使氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在無需人工干2注：危險(xiǎn)區(qū)域包括0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。其中0區(qū)指持續(xù)存在或長(zhǎng)時(shí)間存在爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域；1區(qū)指在正常操作情況下可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域；2區(qū)指在正常操作情況下不大可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域，即使出4.1一般要求4.1.1外觀要求壓供電接口、高壓供電接口、通信接口、電能輸出4.2功能要求4.2.1監(jiān)測(cè)功能要求4.2.1.1控制系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)各組成的參數(shù)及狀態(tài)，保證控制的準(zhǔn)確性，監(jiān)測(cè)及影響分析，并基于分析的結(jié)果確定監(jiān)測(cè)的范圍，應(yīng)至少包括以下內(nèi)a)空氣進(jìn)入到氫氣管路（可采用間接監(jiān)控方式）；b)氫氣進(jìn)入到空氣管路（可采用間接監(jiān)控方式）；）；4.2.1.2應(yīng)根據(jù)燃料電池的類型、工3h)排氣的氣體探測(cè)；k)水系統(tǒng)的純凈度；4.2.2控制功能要求燃料電池發(fā)電系統(tǒng)自動(dòng)啟停、運(yùn)行、調(diào)載、安全保護(hù)等功能，或制造廠規(guī)定的其他關(guān)鍵控制功4.2.3通信功能要求a)接受其他系統(tǒng)的操作指令；c)與其他系統(tǒng)通信中斷后的故障處理。4.2.4其他功能要求b)根據(jù)燃料電池的工作過程確定內(nèi)部各參數(shù)的限值，如溫度、壓力和電壓等。當(dāng)各參數(shù)實(shí)際值超過限值時(shí)，對(duì)燃料電池故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)及分級(jí)4.3環(huán)境條件要求4.3.1耐溫度要求a)艙室內(nèi)：+5℃~+55℃;b)開敞甲板：-25℃~+70℃。按5.3.1進(jìn)行試驗(yàn)，控制系統(tǒng)符合設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)（技術(shù)條件）的規(guī)定，低溫試驗(yàn)后測(cè)得的絕緣電阻值應(yīng)4.3.2耐濕度要求控制系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)至少能在下列相對(duì)濕度下正常a)溫度≤+45℃：95%±3%；b)溫度＞+45℃：70%±3%。按5.3.2進(jìn)行試驗(yàn)，控制系統(tǒng)符合設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)（技術(shù)條4.3.3抗振動(dòng)要求按5.3.3進(jìn)行試驗(yàn)，控制系統(tǒng)在試驗(yàn)過程4.3.4抗傾斜和搖擺要求控制系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)能在各方向傾斜及搖擺22.5°（周期10s）以及垂直方向線性加速度±9.8m/s2時(shí)按5.3.4進(jìn)行試驗(yàn)，在試驗(yàn)進(jìn)行過程中和試驗(yàn)后，控44.3.5抗鹽霧等環(huán)境要求工作在開敞甲板環(huán)境的控制系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)按5.3.5進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)（技術(shù)條件）的有關(guān)規(guī)定，且用肉眼檢查金屬表面應(yīng)無明顯變質(zhì)和腐蝕，鹽霧試驗(yàn)后測(cè)得的絕緣電阻值應(yīng)4.4.1抗電源波動(dòng)要求5按5.4.1進(jìn)行試驗(yàn)，在試驗(yàn)期間和試驗(yàn)后，控制系統(tǒng)均應(yīng)能連續(xù)地進(jìn)行預(yù)期的工作，無有關(guān)設(shè)備標(biāo)4.4.2抗電源故障要求按5.4.2進(jìn)行試驗(yàn)，在試驗(yàn)進(jìn)行過程中和試驗(yàn)以后，允許有控制系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和制造廠制定的技術(shù)控制系統(tǒng)設(shè)備在船舶電磁環(huán)境中應(yīng)具有自兼容及足夠的抗電磁干擾能4.6.1絕緣電阻要求控制系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)在濕熱試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)Kb、低溫試驗(yàn)和1>654.6.2耐電壓要求54.6.4接地要求控制系統(tǒng)的帶電部件以外的所有可接近的金屬部分均應(yīng)可靠接地，法規(guī)規(guī)定的特殊情況除外。4.6.5操作、維修性及安全性要求應(yīng)在船上備有控制系統(tǒng)的操作手冊(cè)、維護(hù)手冊(cè)及安全5.1一般試驗(yàn)a)分別檢查低壓供電接口、高壓供電接口、通信接口、電能輸出接口。b)當(dāng)接口帶線束時(shí)，導(dǎo)線的線色、線長(zhǎng)、線徑、防護(hù)應(yīng)遵從相關(guān)設(shè)計(jì)文件規(guī)定，并滿足系統(tǒng)的c)插接器應(yīng)按電氣連接圖使用，公母插接器規(guī)格應(yīng)相互匹配。在接插完畢后，插頭和插座的連接牢固可靠，不應(yīng)有松動(dòng)、接觸不良等現(xiàn)象。目視檢查插入拔出、抗拉強(qiáng)度、自鎖強(qiáng)度、接5.2功能試驗(yàn)b)試驗(yàn)用電源：用蓄電池或波紋系數(shù)不大于0.1%的整流穩(wěn)壓電源或兩種電源并聯(lián)1)溫度范圍：15℃~35℃;a)在5.2.1規(guī)定的試驗(yàn)條件下，按要求將監(jiān)測(cè)設(shè)備連接至控制系統(tǒng)；6b)分別監(jiān)測(cè)電堆電壓、電壓波動(dòng)、輸出電流、功率等電參數(shù)，以及電堆內(nèi)部氫氣與空氣壓力、流量、溫度，冷卻介質(zhì)溫度、壓力、流量，氫氣濃度等信號(hào)（具體監(jiān)測(cè)參數(shù)參考4.2c)測(cè)試數(shù)值應(yīng)至少包括0%滿量程（F.S）、50%F.S、100%F.S對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)（數(shù)字量信號(hào)僅測(cè)試1和d)將控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并記錄比較a)在5.2.1規(guī)定的試驗(yàn)條件下，按要求將監(jiān)測(cè)設(shè)備連接至控制系統(tǒng)；b)分別對(duì)氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部空氣組件、氫氣組件、電磁閥等BOP部件進(jìn)行控制功能測(cè)試；d)將控制指令與BOP部件狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并記錄比較結(jié)果。a)在5.2.1規(guī)定的試驗(yàn)條件下，按要求將監(jiān)測(cè)設(shè)備連接至b)檢查控制系統(tǒng)能否接受監(jiān)測(cè)設(shè)備（或其他系統(tǒng)）的操作指令，包括但不限于：c)檢查控制系統(tǒng)能否向監(jiān)測(cè)設(shè)備（或其他系統(tǒng)）上傳工作狀態(tài)和參數(shù)，包括d)檢查控制系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)設(shè)備（或其他系統(tǒng)）通信中斷后是否觸發(fā)a)檢查控制系統(tǒng)是否具備氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)可用性或壽b)檢查控制系統(tǒng)是否具備自身故障的監(jiān)測(cè)及告警功能。5.3環(huán)境條件試驗(yàn)試驗(yàn)方法按GD019—2024中2.8.4和2.9.4）；b)相對(duì)濕度：95%;7b)相對(duì)濕度：93%±3%;試驗(yàn)方法按GD019—2024中2.7.4的規(guī)試驗(yàn)方法按GD019—2024中2.6.3的規(guī)試驗(yàn)方法按GD019—2024中2.12.4的規(guī)定進(jìn)行，也可根據(jù)設(shè)備制造廠的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。如果制造廠能提供設(shè)備中使用的部件、材料及其最后的加工是滿足試驗(yàn)要求的證明，對(duì)霉菌、油霧及灰塵等試驗(yàn)，可根據(jù)設(shè)備制造廠有關(guān)規(guī)定進(jìn)試驗(yàn)方法按GD019—2024中2.4.3的規(guī)定進(jìn)行。對(duì)于采用交流電源供電的設(shè)備還應(yīng)滿足GD019—2024試驗(yàn)方法按GD019—2024中2.5.2的規(guī)定進(jìn)行，試驗(yàn)應(yīng)在額定工作電壓運(yùn)行的情況下進(jìn)行：5min內(nèi)試驗(yàn)方法按GD019-2024中3.2.4受試設(shè)備外殼端口3m處電場(chǎng)強(qiáng)度（測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)換算成電場(chǎng)強(qiáng)度）應(yīng)不超過GD019—2024中表試驗(yàn)方法按GD019-2024中3.5.48試驗(yàn)方法按GD019-2024中3.6.45.5.8射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)a)連接在一起的所有載流部件和地之間；b)所有載流部件的不同極或相之間(當(dāng)每極或每相的兩端均可分別接近時(shí))；>65設(shè)備，應(yīng)由設(shè)備制造廠提供風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，上述報(bào)告應(yīng)由以下一項(xiàng)或多項(xiàng)d)使用中國(guó)船級(jí)社接受的標(biāo)準(zhǔn)和分析方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)9安裝完成后，對(duì)接地電阻值應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果符合制造廠制定的技a)如控制系統(tǒng)的操作需要預(yù)設(shè)程序或參數(shù)，應(yīng)提供編程方法以及達(dá)到預(yù)期操作所需參數(shù)的詳細(xì)b)燃料電池運(yùn)行、報(bào)警和故障信息的查詢方法，以及各個(gè)運(yùn)行參數(shù)的正常限值范圍和超限時(shí)處a)如控制系統(tǒng)提供了自檢的方法（例如軟件測(cè)試程b)所有相關(guān)儀表、自動(dòng)化及監(jiān)測(cè)報(bào)警信息的說明；c)燃料電池關(guān)機(jī)后可能具有高于安全電壓的殘余電壓/能量的電氣元件，以及如何將這些電壓/5.6.5.3控制系統(tǒng)應(yīng)提供安全性說明，手冊(cè)包括但不限于以下內(nèi)容：a)關(guān)閉所有反應(yīng)進(jìn)程的方式及其他減輕風(fēng)險(xiǎn)的安全預(yù)防措施；b)對(duì)無法避免的安全風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)提供安全提示標(biāo)識(shí)和處理說明和聲光等警示以及自動(dòng)和/或手動(dòng)處控制系統(tǒng)檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目