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

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《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定遠方思源技術服務有限公司、北京遠方經(jīng)緯科技有限昕、徐鑫、祝彪、楊銀海、張輝、郝金凱、姜國生、郭麗麗、楊1<船舶>用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)控制技術要求本文件適用于申請FC-FULL、FC-POWER1或FC-POWER2附加標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力源（主機/主發(fā)電機組注2：FC-POWER1：船舶配置了燃料電池發(fā)電裝置和其他主動力源（主機/主發(fā)電機組/動力電池等），燃料電池發(fā)注3：FC-POWER2：船舶配置了燃料電池發(fā)電裝置和其他主動力源（主機/主發(fā)電機組/動力電池等），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)存在或長時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)測功能要求4.2.1.1控制系統(tǒng)應能準確監(jiān)測氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)各組成的參數(shù)及狀態(tài)，保證控制的準確性，監(jiān)測及影響分析，并基于分析的結果確定監(jiān)測的范圍，應至少包括以下內a)空氣進入到氫氣管路（可采用間接監(jiān)控方式）；b)氫氣進入到空氣管路（可采用間接監(jiān)控方式）；）；4.2.1.2應根據(jù)燃料電池的類型、工3h)排氣的氣體探測；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)自動啟停、運行、調載、安全保護等功能，或制造廠規(guī)定的其他關鍵控制功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部各參數(shù)的限值，如溫度、壓力和電壓等。當各參數(shù)實際值超過限值時，對燃料電池故障進行監(jiān)測及分級4.3環(huán)境條件要求4.3.1耐溫度要求a)艙室內：+5℃~+55℃;b)開敞甲板：-25℃~+70℃。按5.3.1進行試驗，控制系統(tǒng)符合設備標準（技術條件）的規(guī)定，低溫試驗后測得的絕緣電阻值應4.3.2耐濕度要求控制系統(tǒng)設備應至少能在下列相對濕度下正常a)溫度≤+45℃：95%±3%；b)溫度＞+45℃：70%±3%。按5.3.2進行試驗，控制系統(tǒng)符合設備標準（技術條4.3.3抗振動要求按5.3.3進行試驗，控制系統(tǒng)在試驗過程4.3.4抗傾斜和搖擺要求控制系統(tǒng)設備應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時按5.3.4進行試驗，在試驗進行過程中和試驗后，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)設備應能適應按5.3.5進行試驗，試驗結果應符合設備標準（技術條件）的有關規(guī)定，且用肉眼檢查金屬表面應無明顯變質和腐蝕，鹽霧試驗后測得的絕緣電阻值應4.4.1抗電源波動要求5按5.4.1進行試驗，在試驗期間和試驗后，控制系統(tǒng)均應能連續(xù)地進行預期的工作，無有關設備標4.4.2抗電源故障要求按5.4.2進行試驗，在試驗進行過程中和試驗以后，允許有控制系統(tǒng)相關標準和制造廠制定的技術控制系統(tǒng)設備在船舶電磁環(huán)境中應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)設備應在濕熱試驗、鹽霧試驗Kb、低溫試驗和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在船上備有控制系統(tǒng)的操作手冊、維護手冊及安全5.1一般試驗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)當接口帶線束時，導線的線色、線長、線徑、防護應遵從相關設計文件規(guī)定，并滿足系統(tǒng)的c)插接器應按電氣連接圖使用，公母插接器規(guī)格應相互匹配。在接插完畢后，插頭和插座的連接牢固可靠，不應有松動、接觸不良等現(xiàn)象。目視檢查插入拔出、抗拉強度、自鎖強度、接5.2功能試驗b)試驗用電源：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)定的試驗條件下，按要求將監(jiān)測設備連接至控制系統(tǒng)；6b)分別監(jiān)測電堆電壓、電壓波動、輸出電流、功率等電參數(shù)，以及電堆內部氫氣與空氣壓力、流量、溫度，冷卻介質溫度、壓力、流量，氫氣濃度等信號（具體監(jiān)測參數(shù)參考4.2c)測試數(shù)值應至少包括0%滿量程（F.S）、50%F.S、100%F.S對應的數(shù)據(jù)（數(shù)字量信號僅測試1和d)將控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)與監(jiān)測設備監(jiān)測數(shù)據(jù)進行比較，并記錄比較a)在5.2.1規(guī)定的試驗條件下，按要求將監(jiān)測設備連接至控制系統(tǒng)；b)分別對氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)內部空氣組件、氫氣組件、電磁閥等BOP部件進行控制功能測試；d)將控制指令與BOP部件狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)進行比較，并記錄比較結果。a)在5.2.1規(guī)定的試驗條件下，按要求將監(jiān)測設備連接至b)檢查控制系統(tǒng)能否接受監(jiān)測設備（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)測設備（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)測設備（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)測及告警功能。5.3環(huán)境條件試驗試驗方法按GD019—2024中2.8.4和2.9.4）；b)相對濕度：95%;7b)相對濕度：93%±3%;試驗方法按GD019—2024中2.7.4的規(guī)試驗方法按GD019—2024中2.6.3的規(guī)試驗方法按GD019—2024中2.12.4的規(guī)定進行，也可根據(jù)設備制造廠的相關規(guī)定進行。如果制造廠能提供設備中使用的部件、材料及其最后的加工是滿足試驗要求的證明，對霉菌、油霧及灰塵等試驗，可根據(jù)設備制造廠有關規(guī)定進試驗方法按GD019—2024中2.4.3的規(guī)定進行。對于采用交流電源供電的設備還應滿足GD019—2024試驗方法按GD019—2024中2.5.2的規(guī)定進行，試驗應在額定工作電壓運行的情況下進行：5min內試驗方法按GD019-2024中3.2.4受試設備外殼端口3m處電場強度（測得的磁場強度應換算成電場強度）應不超過GD019—2024中表試驗方法按GD019-2024中3.5.48試驗方法按GD019-2024中3.6.45.5.8射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗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(當每極或每相的兩端均可分別接近時)；>65設備，應由設備制造廠提供風險評估報告，上述報告應由以下一項或多項d)使用中國船級社接受的標準和分析方法對風險9安裝完成后，對接地電阻值應進行檢驗，檢驗結果符合制造廠制定的技a)如控制系統(tǒng)的操作需要預設程序或參數(shù)，應提供編程方法以及達到預期操作所需參數(shù)的詳細b)燃料電池運行、報警和故障信息的查詢方法，以及各個運行參數(shù)的正常限值范圍和超限時處a)如控制系統(tǒng)提供了自檢的方法（例如軟件測試程b)所有相關儀表、自動化及監(jiān)測報警信息的說明；c)燃料電池關機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)應提供安全性說明，手冊包括但不限于以下內容：a)關閉所有反應進程的方式及其他減輕風險的安全預防措施；b)對無法避免的安全風險，應提供安全提示標識和處理說明和聲光等警示以及自動和/或手動處控制系統(tǒng)檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗，檢驗項目