GB/T 43691.1-2024《燃料電池模塊第1部分：安全》在2024年3月15日發(fā)布，將于2024年10月1日實施。標準修改采用IEC 62282-2-100:2020，規(guī)定了燃料電池模塊結(jié)構(gòu)、正常和異常條件下運行以及測試的安全相關(guān)要求。

為了全面評估燃料電池模塊的安全性能，標準從型式試驗、例行試驗兩個層面做出了測試項目及方法的規(guī)定。型式試驗可以分為機械強度試驗、電氣強度試驗、正常運行條件試驗和異常運行條件試驗四個方面的測試。

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機械強度試驗

機械強度試驗包含沖擊和振動試驗、氣體泄漏試驗、允許工作壓力試驗、冷卻系統(tǒng)耐壓試驗、過壓試驗、壓差試驗6個測試項目，測試燃料電池模塊承受沖擊振動和壓力的機械性能。

① 沖擊和振動試驗

燃料電池模塊在不同的應(yīng)用場景會受到外界環(huán)境引起的不同程度的振動及沖擊，這會導(dǎo)致燃料電池模塊性能衰減甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。燃料電池模塊需要具備一定的抗沖擊和振動能力。

② 氣體泄漏試驗

燃料電池模塊應(yīng)具有良好的密封性能以避免燃料氣體泄漏率超過限值要求，標準規(guī)定了流量計法、壓降法兩種測試方法。

③ 壓力試驗

燃料電池模塊應(yīng)具備良好的耐壓能力，標準規(guī)定了允許工作壓力試驗、冷卻系統(tǒng)耐壓試驗、過壓試驗和壓差試驗4個項目來測試其在工作溫度下的耐壓能力。

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電氣強度試驗

電氣強度試驗包含耐電壓試驗和絕緣試驗2個測試項目，測試燃料電池模塊的電氣絕緣性能。

① 耐電壓試驗

耐電壓試驗用于檢測燃料電池模塊抵抗瞬間高壓的絕緣能力。

② 絕緣試驗

絕緣試驗通過檢測燃料電池模塊的電堆集流體與外殼表面外露金屬件、電堆集流體與電堆安裝框架外露表面金屬件之間的絕緣電阻來表征其絕緣能力。

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正常運行條件試驗

正常運行條件試驗包含正常運行試驗、持續(xù)和短時電功率試驗、可燃濃度試驗3個試驗項目，測試燃料電池模塊在正常運行條件下的性能。

① 正常運行試驗

正常運行試驗是指燃料電池模塊在正常條件下運行，包括功率、溫度、壓力、流量、燃料成分等，檢測燃料電池模塊運行的各項參數(shù)并與制造商的規(guī)定值進行比較。

② 持續(xù)和短時電功率試驗

持續(xù)和短時電功率試驗是指燃料電池模塊在規(guī)定的短時電流值維持制造商規(guī)定的時間，測試其短時過載的能力。

③ 可燃濃度試驗

可燃濃度試驗是指在燃料電池模塊正常運行過程中進行可燃氣體濃度的檢測，測試其運行過程中的氣體密封能力。

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異常運行條件試驗

異常運行條件試驗包括燃料匱乏試驗、氧氣/氧化劑匱乏試驗、短路試驗、缺乏冷卻或冷卻受損試驗、串漏監(jiān)控系統(tǒng)試驗和冷凍/解凍循環(huán)測試6個測試項目，試驗?zāi)康氖菫榱俗C明燃料電池模塊在確定的異常運行條件下不會導(dǎo)致危險或造成燃料電池模塊外部損壞。

① 燃料（氧化劑）匱乏試驗

燃料（氧化劑）匱乏試驗通過模擬燃料（氧化劑）供應(yīng)不足的工況來測試燃料電池模塊保證安全的能力。

② 短路試驗

短路會造成燃料電池模塊溫度迅速上升甚至發(fā)生火災(zāi)等嚴重后果。短路試驗通過模擬燃料電池模塊正負極之間的短路工況來測試燃料電池模塊保證安全的能力。

③ 缺乏冷卻或冷卻受損試驗

缺乏冷卻會造成燃料電池模塊迅速升溫、性能下降，良好的冷卻是保證燃料電池模塊正常運行的重要條件。缺乏冷卻或冷卻受損試驗通過模擬冷卻系統(tǒng)故障來測試燃料電池模塊保證安全的能力。

④ 串漏監(jiān)控系統(tǒng)試驗

燃料電池模塊串漏會降低其性能，嚴重時會造成火災(zāi)發(fā)生。串漏監(jiān)控系統(tǒng)試驗通過模擬降低電池電壓觸發(fā)串漏監(jiān)控系統(tǒng)保護功能的方式來測試發(fā)生串漏時燃料電池模塊保證安全的能力。

⑤ 冷凍/解凍循環(huán)測試

冷凍/解凍循環(huán)測試通過模擬環(huán)境溫度變化進行燃料電池模塊的冷凍、解凍，并測試燃料電池模塊在多次的凍融解凍后保證安全的能力。

以上僅針對GB/T 43691.1-2024《燃料電池模塊第1部分：安全》的型式試驗部分進行了解讀。