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則》的規定遠方思源技術服務有限公司、北京遠方經緯科技有限昕、徐鑫、祝彪、楊銀海、張輝、郝金凱、姜國生、郭麗麗、楊1<船舶>用氫燃料電池發電系統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電系統的控注1：FC-FULL：除燃料電池發電裝置外，船舶未配置其他主動力源（主機/主發電機組注2：FC-POWER1：船舶配置了燃料電池發電裝置和其他主動力源（主機/主發電機組/動力電池等），燃料電池發注3：FC-POWER2：船舶配置了燃料電池發電裝置和其他主動力源（主機/主發電機組/動力電池等），燃料電池發氫燃料電池模塊hydrogenfuelcellm氫燃料電池發電系統hydrogenf注：用以使氫燃料電池發電系統在無需人工干2注：危險區域包括0區、1區和2區。其中0區指持續存在或長時間存在爆炸性氣體環境的區域；1區指在正常操作情況下可能出現爆炸性氣體環境的區域；2區指在正常操作情況下不大可能出現爆炸性氣體環境的區域，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監測功能要求4.2.1.1控制系統應能準確監測氫燃料電池發電系統各組成的參數及狀態，保證控制的準確性，監測及影響分析，并基于分析的結果確定監測的范圍，應至少包括以下內a)空氣進入到氫氣管路（可采用間接監控方式）；b)氫氣進入到空氣管路（可采用間接監控方式）；）；4.2.1.2應根據燃料電池的類型、工3h)排氣的氣體探測；k)水系統的純凈度；4.2.2控制功能要求燃料電池發電系統自動啟停、運行、調載、安全保護等功能，或制造廠規定的其他關鍵控制功4.2.3通信功能要求a)接受其他系統的操作指令；c)與其他系統通信中斷后的故障處理。4.2.4其他功能要求b)根據燃料電池的工作過程確定內部各參數的限值，如溫度、壓力和電壓等。當各參數實際值超過限值時，對燃料電池故障進行監測及分級4.3環境條件要求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，控制系統符合設備標準（技術條件）的規定，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，控制系統在試驗過程4.3.4抗傾斜和搖擺要求控制系統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抗鹽霧等環境要求工作在開敞甲板環境的控制系統設備應能適應按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，控制系統均應能連續地進行預期的工作，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，允許有控制系統相關標準和制造廠制定的技術控制系統設備在船舶電磁環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，法規規定的特殊情況除外。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定，并滿足系統的c)插接器應按電氣連接圖使用，公母插接器規格應相互匹配。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不大于0.1%的整流穩壓電源或兩種電源并聯1)溫度范圍：15℃~35℃;a)在5.2.1規定的試驗條件下，按要求將監測設備連接至控制系統；6b)分別監測電堆電壓、電壓波動、輸出電流、功率等電參數，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（具體監測參數參考4.2c)測試數值應至少包括0%滿量程（F.S）、50%F.S、100%F.S對應的數據（數字量信號僅測試1和d)將控制系統采集數據與監測設備監測數據進行比較，并記錄比較a)在5.2.1規定的試驗條件下，按要求將監測設備連接至控制系統；b)分別對氫燃料電池發電系統內部空氣組件、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部件狀態反饋數據進行比較，并記錄比較結果。a)在5.2.1規定的試驗條件下，按要求將監測設備連接至b)檢查控制系統能否接受監測設備（或其他系統）的操作指令，包括但不限于：c)檢查控制系統能否向監測設備（或其他系統）上傳工作狀態和參數，包括d)檢查控制系統與監測設備（或其他系統）通信中斷后是否觸發a)檢查控制系統是否具備氫燃料電池發電系統可用性或壽b)檢查控制系統是否具備自身故障的監測及告警功能。5.3環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的規試驗方法按GD019—2024中2.6.3的規試驗方法按GD019—2024中2.12.4的規定進行，也可根據設備制造廠的相關規定進行。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，可根據設備制造廠有關規定進試驗方法按GD019—2024中2.4.3的規定進行。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)如控制系統的操作需要預設程序或參數，應提供編程方法以及達到預期操作所需參數的詳細b)燃料電池運行、報警和故障信息的查詢方法，以及各個運行參數的正常限值范圍和超限時處a)如控制系統提供了自檢的方法（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/或手動處控制系統檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗，檢驗項目