GB∕T 31035-2014
基本信息
标准号： GB∕T 31035-2014
中文名称：质子交换膜燃料电池电堆低温特性试验方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准简介
GB∕T 31035-2014 质子交换膜燃料电池电堆低温特性试验方法
GB∕T31035-2014
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标准内容
ICS 27.070
中华人民共和国国家标准
GB/T31035—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 stackat subzero environinent
2014-12-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2015-07-01实施
１范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4通用安全要求
5试验条件
6试验平台
低温试验前的例行试验
8低温试验
9试验报告
附录A（资料性附录）
启动程序
附录 B（资料性附录）
低温存储用关机程序
附录（（资料性附录）
试验报告
GB/T 31035--2014
本标按照G/T1.！
2009给出的规则起草，
本标准由中国电器工业协会提出，本标准出全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC342)归口。GB/T 31035—2014
本标准起草单位：中国科学院大连化学物理研究所、机械工业北京工技术经济研究所，上海神力科技有限公司，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。
本标滩起草人：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、黄长，
1范围
质子交换膜燃料电池电堆
低温特性试验方法
GB/T 31035—2014
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。本标推适用于质子交换膜燃料电池电堆低温（0℃以下)条件下的存诺、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,仅注日期的版本逅层于本文件，凡是不注月期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)造用于本文件GB/T28816燃料电池术语
(B/T20012.22008质子交换膜燃料电池电池维道用技术条件3术语和定义
GB/T28816界定的及下列术语适用于本支件，3.1
环境试验箱climatechamber
温度、湿度按实验娶求稳定控制，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牛相变，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，通人燃料电池电堆冷却腔将燃料电池电堆的热量交换到外圈环境的循环介质3.3
辅助电能输入auxiliaryelectric energyinput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：Ele
式中：
外加电压，单位为伏（V);
：外加电流，单位为安（A)；
—-时间,单位为秒(s);
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闻，单位为秒（s），辅助热能输入auxiliarythermalenergyiaput在燃料电池电堆低店动时所消耗的热能，单位为焦[耳IJ）。计算公式为：1
GB/T 31035—2014
式中，
Ereat =
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
质了交换膜燃料电池电摊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-台需要适当的技术培训和经验，以及安全设施和设备，上述内穿不在本标准规定的范国内。
5试验条件
进行试验时，试验条件应符合如下规定：环境温度：室温25℃，低温环境温度0℃、5℃、-10℃、—20℃、-30℃、一40℃，具体的试验中，试验各方根据试验日的协商确定试验采用的环境温度，环境温度控制误差在1℃范国内；
战验环境气压：86kPa~106kPa，试验前准备1.作：
燃料屯池电堆泄漏检查，依据G3/T20042.22008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乐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坏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、箱内的温度均勾性及温度控制精度（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燃料电池电堆试验平台，燃料电池电堆试验平台应具备以下功能：*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，
、反应气体增壶的控制：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问的气体传输管线，至少在需点温度以上5～10℃，以使得冷凝最小，为降低热垒损失，应将该段管线作隔热处理。，反成气体压强的控制：调节燃料电池电堆反应气体进气压强，2
GB/T 31035—2014
负载控制：珈载燃料电池电堆达到规定的电流，负载控制应既能以恒中流模式又能以恒压模式、恒功率运行。
燃料电池电堆温度的监测：根据供货商提供的要求监测燃料电池电堆的温度（建议提供燃料电池电堆中心位置与边缘位置的温度监测值，即电堆内部最高温度与最低温度点）。燃料电池电摊的电流、电压、功率监控和数据采集仪器：在试验过程中实时测量和记录燃料电池电堆电流、电压、功率、·外加功耗的控制：根据供货商的要求提供燃料电池电堆运行所需的外加功耗，位括轭助电/热能功耗、气体冷却剂用量。。试验台控制;试验台应能够控制并实时记录试验参数。安全系统：安全系统应该能够在监测到电池堆报誉情况下自动停止试验。建议阳极和阴极管路具备惰性气体吹扫能力。也建议对高/低单电池电压、压强和温度以及气体泄漏有实时联动保护功能，同时应配备合适的通风设备。E.2试验仪器及精度
于试验的仪器及精度要求如下：a）测最环境条件的仪器：气乐计、湿度计和温度传感器；b）测量燃料条件的仪器：燃料流量计、压力传感器、温度传感器、湿度传感器；测量氧化剂条件的仪器：氧化剂流量计、压力传感器、温度传感器、湿度传感器；测量电能输出、输人的仪器：功率表、电压表、电流表、其他附件；测量启动时间的仪器：电子计时器，衰二为试验中使用仪器测量值的计量单位及试验仪器的精度要求。表1测盘仪器及精度
测量仪器
气压计
湿度计/湿度传感器
温度传感器
压力传感器
质世流盘计
电压表
电流表
计虽单位
试验设备及仪器碰符合相关国家标准的规定。6.3试验项目
在规定的低温环境条件下，主要在以下两个方而对质了交换膜燃料电池电堆进行评：a）安全方面：低温环境对燃料电池电堆存储、运行安全性能的影响；b）性能方面：燃料电池电堆的启动、关机、运行的试验。作规定低温环境条件下质子交换膜燃料电池电堆的试验项及分类如表2所示。3
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安全方面
性能试验
7低温试验前的例行试验
7.1概述
表2试验项目及试验分类
燃料电泄电堆气体珊漏试验
启动特性试验
关机特性试验
发性能试验
出燃料电池电堆制造商凝供完整的试验用燃料电池电堆，以及燃料电池电堆运行所要求的燃料，氧化剂、冷却剂、辅助电输人、辅助热输人等相关技术参数，战验开始前应中燃料虐池电堆或部件制造商规定以下的标准试验条件。如果没有规定，将根据实施的试验确定条件并应记录这些试验条件。试验环境条件：
·试验所在的环境箱温度；
大气压力。
燃料屯池电堆本身精性：
●燃料电池电温度(推荐使用电池堆内部的温皮,并提供燃料电池电堆端板处温度）：燃料电池宽雄排气温度(代表值：紧靠燃料电池电堆的！下游，按照温度,逐段、压强的顺序取值)；
燃料进气与排气流量；
氧化剂逃气与排气流量；
燃料运行压强（代表值：紧靠燃料电池电堆的上游取值）：氧化剂运行压强(代表值：紫靠燃料电池电堆的上游取俏）：燃料电池工作温度下的燃料湿度(代表值：紧靠燃料电池电堆的上、下游取值)；燃料电池工作温度下的氧化剂湿度（代表值：紧靠燃料电池电堆的上、下游值）：燃料电池关机时的燃料湿度（代表值：紧靠燃料电池电堆的下游取值）；燃料电池关机时的氧化剂湿度（代表值：紧靠燃料电池电堆的下游取值）；燃料组成；
氟化剂组成；
燃料化学计量比；
氧化剂化学计量比；
工作电流密度；
作电压，
最大电流密度；
最小电池电压。
作标推室温环境下应按照以下顺序进行燃料电池电堆的气密性试验、运行试验、允诈工作压力试验、冷却系统压力试验、窜气试验、压力差试验、启动试验、关机试验、发电性能试验，4
7.2气密性试验
按照GB/T20042.2一2008中5,2的规定进行燃料电池电堆的气体泄漏试验。7.3运行试验
GB/T 31035—2014
按照（G13/T20012.22008中的5.3的规定进行燃料电池电堆的正常运行战验。7.4充许工作压力试验
按照GB/T20042.2一2008中5.1的规定进行燃料电池电摊的允许1.作压力试验。7.5冷却系统压力试验
按照GB/T20042.22008中5.5的规定进行燃料电池电堆的冷却系统压力试验，7.6室气试验
按照GB/T20042.2·2008中5.6的规定进行燃料电池电堆的燃料腔、氧化剂腔，冷却剂腔的气试验。
7.7压力差试验
按照GB/T20012.2--2008中5.10的规定进行燃料电池电堆的压力举试验，7.8启动试验
根据燃料电池电塔制造商规定的启动程序进行燃料虎池电堆启动试验，分别烂录然案电泡电璀冷启动到怠速状态、额定功率输出所需的时间、燃料输人与输出流量，氧化剂（空气)轻人与出洗量、辅助电能输人、辅助热能翰人、吹扫时间及能耗，7.9发电性能试验
根据燃料电池电堆制造商规定，燃料电池电堆稳定运行在息速状态和额定功率输出状态，分别记录燃料电池电堆在规定运行时间段内的燃料输人，氧化剂（空气)输人，辅助电能输人，辅助热能输人.以及电能输出和热能输出。
7.10关机试验
根据燃料电池电堆制造商规定的关机程序进行燃料电池电堆关机试验，分别记录燃料电池电堆从额定功率输山、怠速状态、过载输出功率到关机所时间、燃料输入与输出流量、氧化剂(空气)输入与输出流量辅助电能输入.辅助热能输人，吹扫时间及能耗。7.11结论
通过7.2～7.10可得出燃料电池电堆的气体泄漏率，启动时间及能耗、关机时间及能耗、吹扫时间及能耗外部能量消耗量等燃料电池电堆的性能参数8低温试验
8.1试验时燃料电池电堆的状态
对于燃料电池电堆低温存储、低温启动试验项目，应根据试验目的在燃料电池电堆处于不间的状态5
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下进行.按照表3记录燃料电池电堆状态表3试验项目和燃料电池电堆状态项目
低温储存安个特性
低温启新特性
燃料电池电气体泄量
燃料电池电维率气垫
功率输山为0~怠速状态的时问
急速状态额定功率输山的时间
额定功率输出一·峰促动率输出的时间注：每一个试验项日的过程都应测垒并记录如下环镜条件：试验所在的环境试验箱温度
一大代医力。
试验项目的最大容许偏差
试验期间的涉及到的参数的最大允许偏差见表4，表 4试验项目最大容许偏差此内容来自标准下载网
试验地点大气压方
电坊率输出/xw
气态燃料输人压方
燃料输人温度
燃料输出温度
燃料输人流垦
燃料输出流蛋
燃料热值(单位体积）
氧化剂（空气)输人绝对压力
氧化剂(空气)输人源度
氧化剂(空气)输出温度
氧化剂(空气)输人流量
氧化剂(空气)输出流蛋
排气绝对压力
注：表4不适用于料电池电堆的启动和关机试验8.3试验数据采集
试验值
试验项日容许偏差
燃料电池燃料电池电堆气体泄漏、启动特性、关机特性和发电性能试验所需果集的数据如下：燃料电池电堆泄漏试验项日：通过燃料电池电堆气密性试验、允许工作压力试验、玲却系统压力试验、宰气试验、压力差试验，测量燃料电池电堆的气体泄漏量和泄滑速率。CB/T31035—2014
··启动特性试验项目与热平衡试验项月：应同时测量启动时间、燃料输入、氙化剂（空气）输人，外部辅助电输人、辅助热能输入、吹扫气体输入、燃料输山温度与流、氧化剂(空气)输出与流量。
.--关机特性试验项：应同时测量关机时间、燃料输人、氟化剂（空气）输人、外部辅助电输入、摘助热能输人、吹扫气体输入，
一发电性能试验项口：应同时测量燃料输人，氧化剂（空气)输人、外部辅助电输入、辅助热能输人,电输出和热输出。
应根据被测燃料电池电堆的类型确定适当的试验持续时间，数据采集频次应大于或等了1次/min，8.4低温试验过程
8.4.1概述
根据试验要求，逃行燃料电池电难在低温环境（如0℃、-5℃、一10℃、一20℃、一30℃、一40℃）下的存储以及启动试验，具体环境温度根据试验要求而定，试验过程中燃料电池电堆按照制造商的要求或者附录A给山的启动程序白动运行。本标推！描述了试验方法，未设定性能指标。8.4.2低温存储试验
8.4.2.1试验步骤
应按以下步骤进行燃料电池电堆的低溢存储试验：a）燃料电池电堆正常稳定运行条件下且燃料电池电堆内部温度达到正常工作温度，按照制造商规定的低温存前的关机程序或附录B给出的关机程序进行燃料电池电堆关机，记录关机所用的时间与消耗的能与物质的量；b）将燃料电池电堆置于低温存储试验箱中按试验要求设置试验箱温度，静置12 h以1:；e）将燃料电池电堆试验环境温度升至室温，静置12 h以上；d）按照制造商规定的燃料电池电堆低温存偌后的启动程序，或者按照附录A给山的启动程序进行燃料电池电堆的动；
e）重复a)、b)、c)过程，达到连续成功启动2次；f）在室温下，按照7.2～7.10 进行燃料电池电摊的气密性试验、运行试验.允诈工作压力试验、冷却系统压力试验、审气试验、压力差试验、启动试验、关机试验、发电性能试验8.4.2.2试验数据处理
按照如下要求对试验数据进行处理：a）燃料电池电摊在进行8.4.2.1e）试验时，按照7.2～7.10试验的要求采集试验数据，并进行计让算；
b）试验数据按7.11中的规定进行汇总：将低温存储试验后的燃料电池电堆性能参数与低温存储试验前标准温度环境下燃料电池电堆的性能参数进行比较；
d）从上述比较中得出燃料电池电堆在低温存储前后的气体泄漏、启动时及能耗、关机时间及能耗.吹扫时间及能耗、外部能量消耗量等燃料电池电堆性能参数的变化。进而得出该燃料电池电堆的低溢存储特性。
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低温启动试验
8.4.3.1试验步骤
应按照以下步骤进行燃料电池电堆低温启动试验：燃料屯池电堆正常稳定运行情况下，按照制造商规定或者附录B的关机程序，对低温存储前的燃料电池电维讲行美机：
b）将燃料出池电雄置下低温存储试验箱中，按试验要求设置试验箱温度，静置12h以［；将燃料电池电堆在低温试验环境中，按照制造商规定的低温启动程序或附录A的程序启动，记录达到额定功率输出的时间、气体消耗及相关的电流、电压；d）将燃料电池堆在额定功率输出稳定运行10min(功率加载误差≤2%)；重复 a）、b)、c)、d),达到连续成功启动2次；症室温下,按照7.2～7.10进行燃料电池电堆的气密性试验、运行试验、允许工作压力试验、冷f
部系统压力战验、第气试验、压力差试验、启动试验、关机试验、发电性能试验；2）按照燃料电池电堆制造商提供的程序关机并保存燃料电池电堆。8.4.3.2试验数据处理
接要郊下要求对试验数据逃行处理：热电注它在进行8.4.3.1[试验时，按照7.2～7.10试验的要求采集试验数据.并计算；遇烈请接7.11的规定进行汇总：新启动试验盾的燃料电池电雄性能参数与低温启动试验前标准温控环境然料电池电堆的性差数进行比较；
）久注较中得出燃料电池电雄在低温启动前后的流体泄漏、启动时间及能耗与燃料与氧化热的消耗量，关机时间及能耗、吹扫时间及能耗，外部能量与物质消耗量等燃料电电堆性能参数的变花，进而得出该燃料电池电堆的低温启动特性，表6给出了燃料电池电堆低温启动能耗，气体消耗及热平衡数据。表6给出了燃料电池电堆低温存储前后性能参数及差别。
表5燃料电池电堆低温启动的能耗与气体消耗及热平衡数据颜目
低温启动时间
低温启动能萨
低温肩动气体消耗
燃料电池电维外加电能
燃料电池电维外加热能
燃料气流盘
氧化剂流笠
输人燃料气与捡出燃料气温辫
輪人氧化剂与输出氧化剂温差
试验值
安全特性
运行特性
9试验报告
9.1概述
低温存储和启动前后燃料电池电堆数据比较表6
燃料电池电雄气体泄漏
燃料电池电堆气体内第
额楚输出功率
峰侦输出功率
低温存储启动前数据
低温存储房动后数据
GB/T 31035—2014
差别/%
试验报告应提供延够多的确，消断和客观的试验数据以用来进行分析和参考。报告包括三种形式：摘要、详细和完整。种形式的报告都应包含相应的标题贞和目录。根据本标准进行的战验，摘要投告将提供绘有关各方。
标题页
标题页应介绍下列信息：
报告编号（训避）
报告形式(輪要、学完整)：
报告作名：
试验执行单位；
报告日期；
试验地址；
试验名称；
试验日期和时间；
发电系统标识和制造商名称。
9.3目录
每种形式的报告都应提供相应目录。9.4摘要报告
摘要报告应包括下列信息：
试验日的；
试验、仪器和设备的描述；
试验頭目的顺序和日期，以及所有的试验结果；相应结论。
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中华人民共和国国家标准
GB/T31035—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 stackat subzero environinent
2014-12-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2015-07-01实施
１范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4通用安全要求
5试验条件
6试验平台
低温试验前的例行试验
8低温试验
9试验报告
附录A（资料性附录）
启动程序
附录 B（资料性附录）
低温存储用关机程序
附录（（资料性附录）
试验报告
GB/T 31035--2014
本标按照G/T1.！
2009给出的规则起草，
本标准由中国电器工业协会提出，本标准出全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC342)归口。GB/T 31035—2014
本标准起草单位：中国科学院大连化学物理研究所、机械工业北京工技术经济研究所，上海神力科技有限公司，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。
本标滩起草人：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、黄长，
1范围
质子交换膜燃料电池电堆
低温特性试验方法
GB/T 31035—2014
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。本标推适用于质子交换膜燃料电池电堆低温（0℃以下)条件下的存诺、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,仅注日期的版本逅层于本文件，凡是不注月期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)造用于本文件GB/T28816燃料电池术语
(B/T20012.22008质子交换膜燃料电池电池维道用技术条件3术语和定义
GB/T28816界定的及下列术语适用于本支件，3.1
环境试验箱climatechamber
温度、湿度按实验娶求稳定控制，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牛相变，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，通人燃料电池电堆冷却腔将燃料电池电堆的热量交换到外圈环境的循环介质3.3
辅助电能输入auxiliaryelectric energyinput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：Ele
式中：
外加电压，单位为伏（V);
：外加电流，单位为安（A)；
—-时间,单位为秒(s);
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闻，单位为秒（s），辅助热能输入auxiliarythermalenergyiaput在燃料电池电堆低店动时所消耗的热能，单位为焦[耳IJ）。计算公式为：1
GB/T 31035—2014
式中，
Ereat =
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
质了交换膜燃料电池电摊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-台需要适当的技术培训和经验，以及安全设施和设备，上述内穿不在本标准规定的范国内。
5试验条件
进行试验时，试验条件应符合如下规定：环境温度：室温25℃，低温环境温度0℃、5℃、-10℃、—20℃、-30℃、一40℃，具体的试验中，试验各方根据试验日的协商确定试验采用的环境温度，环境温度控制误差在1℃范国内；
战验环境气压：86kPa~106kPa，试验前准备1.作：
燃料屯池电堆泄漏检查，依据G3/T20042.22008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乐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坏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、箱内的温度均勾性及温度控制精度（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燃料电池电堆试验平台，燃料电池电堆试验平台应具备以下功能：*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，
、反应气体增壶的控制：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问的气体传输管线，至少在需点温度以上5～10℃，以使得冷凝最小，为降低热垒损失，应将该段管线作隔热处理。，反成气体压强的控制：调节燃料电池电堆反应气体进气压强，2
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负载控制：珈载燃料电池电堆达到规定的电流，负载控制应既能以恒中流模式又能以恒压模式、恒功率运行。
燃料电池电堆温度的监测：根据供货商提供的要求监测燃料电池电堆的温度（建议提供燃料电池电堆中心位置与边缘位置的温度监测值，即电堆内部最高温度与最低温度点）。燃料电池电摊的电流、电压、功率监控和数据采集仪器：在试验过程中实时测量和记录燃料电池电堆电流、电压、功率、·外加功耗的控制：根据供货商的要求提供燃料电池电堆运行所需的外加功耗，位括轭助电/热能功耗、气体冷却剂用量。。试验台控制;试验台应能够控制并实时记录试验参数。安全系统：安全系统应该能够在监测到电池堆报誉情况下自动停止试验。建议阳极和阴极管路具备惰性气体吹扫能力。也建议对高/低单电池电压、压强和温度以及气体泄漏有实时联动保护功能，同时应配备合适的通风设备。E.2试验仪器及精度
于试验的仪器及精度要求如下：a）测最环境条件的仪器：气乐计、湿度计和温度传感器；b）测量燃料条件的仪器：燃料流量计、压力传感器、温度传感器、湿度传感器；测量氧化剂条件的仪器：氧化剂流量计、压力传感器、温度传感器、湿度传感器；测量电能输出、输人的仪器：功率表、电压表、电流表、其他附件；测量启动时间的仪器：电子计时器，衰二为试验中使用仪器测量值的计量单位及试验仪器的精度要求。表1测盘仪器及精度
测量仪器
气压计
湿度计/湿度传感器
温度传感器
压力传感器
质世流盘计
电压表
电流表
计虽单位
试验设备及仪器碰符合相关国家标准的规定。6.3试验项目
在规定的低温环境条件下，主要在以下两个方而对质了交换膜燃料电池电堆进行评：a）安全方面：低温环境对燃料电池电堆存储、运行安全性能的影响；b）性能方面：燃料电池电堆的启动、关机、运行的试验。作规定低温环境条件下质子交换膜燃料电池电堆的试验项及分类如表2所示。3
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安全方面
性能试验
7低温试验前的例行试验
7.1概述
表2试验项目及试验分类
燃料电泄电堆气体珊漏试验
启动特性试验
关机特性试验
发性能试验
出燃料电池电堆制造商凝供完整的试验用燃料电池电堆，以及燃料电池电堆运行所要求的燃料，氧化剂、冷却剂、辅助电输人、辅助热输人等相关技术参数，战验开始前应中燃料虐池电堆或部件制造商规定以下的标准试验条件。如果没有规定，将根据实施的试验确定条件并应记录这些试验条件。试验环境条件：
·试验所在的环境箱温度；
大气压力。
燃料屯池电堆本身精性：
●燃料电池电温度(推荐使用电池堆内部的温皮,并提供燃料电池电堆端板处温度）：燃料电池宽雄排气温度(代表值：紧靠燃料电池电堆的！下游，按照温度,逐段、压强的顺序取值)；
燃料进气与排气流量；
氧化剂逃气与排气流量；
燃料运行压强（代表值：紧靠燃料电池电堆的上游取值）：氧化剂运行压强(代表值：紫靠燃料电池电堆的上游取俏）：燃料电池工作温度下的燃料湿度(代表值：紧靠燃料电池电堆的上、下游取值)；燃料电池工作温度下的氧化剂湿度（代表值：紧靠燃料电池电堆的上、下游值）：燃料电池关机时的燃料湿度（代表值：紧靠燃料电池电堆的下游取值）；燃料电池关机时的氧化剂湿度（代表值：紧靠燃料电池电堆的下游取值）；燃料组成；
氟化剂组成；
燃料化学计量比；
氧化剂化学计量比；
工作电流密度；
作电压，
最大电流密度；
最小电池电压。
作标推室温环境下应按照以下顺序进行燃料电池电堆的气密性试验、运行试验、允诈工作压力试验、冷却系统压力试验、窜气试验、压力差试验、启动试验、关机试验、发电性能试验，4
7.2气密性试验
按照GB/T20042.2一2008中5,2的规定进行燃料电池电堆的气体泄漏试验。7.3运行试验
GB/T 31035—2014
按照（G13/T20012.22008中的5.3的规定进行燃料电池电堆的正常运行战验。7.4充许工作压力试验
按照GB/T20042.2一2008中5.1的规定进行燃料电池电摊的允许1.作压力试验。7.5冷却系统压力试验
按照GB/T20042.22008中5.5的规定进行燃料电池电堆的冷却系统压力试验，7.6室气试验
按照GB/T20042.2·2008中5.6的规定进行燃料电池电堆的燃料腔、氧化剂腔，冷却剂腔的气试验。
7.7压力差试验
按照GB/T20012.2--2008中5.10的规定进行燃料电池电堆的压力举试验，7.8启动试验
根据燃料电池电塔制造商规定的启动程序进行燃料虎池电堆启动试验，分别烂录然案电泡电璀冷启动到怠速状态、额定功率输出所需的时间、燃料输人与输出流量，氧化剂（空气)轻人与出洗量、辅助电能输人、辅助热能翰人、吹扫时间及能耗，7.9发电性能试验
根据燃料电池电堆制造商规定，燃料电池电堆稳定运行在息速状态和额定功率输出状态，分别记录燃料电池电堆在规定运行时间段内的燃料输人，氧化剂（空气)输人，辅助电能输人，辅助热能输人.以及电能输出和热能输出。
7.10关机试验
根据燃料电池电堆制造商规定的关机程序进行燃料电池电堆关机试验，分别记录燃料电池电堆从额定功率输山、怠速状态、过载输出功率到关机所时间、燃料输入与输出流量、氧化剂(空气)输入与输出流量辅助电能输入.辅助热能输人，吹扫时间及能耗。7.11结论
通过7.2～7.10可得出燃料电池电堆的气体泄漏率，启动时间及能耗、关机时间及能耗、吹扫时间及能耗外部能量消耗量等燃料电池电堆的性能参数8低温试验
8.1试验时燃料电池电堆的状态
对于燃料电池电堆低温存储、低温启动试验项目，应根据试验目的在燃料电池电堆处于不间的状态5
GB/T 31035—2014
下进行.按照表3记录燃料电池电堆状态表3试验项目和燃料电池电堆状态项目
低温储存安个特性
低温启新特性
燃料电池电气体泄量
燃料电池电维率气垫
功率输山为0~怠速状态的时问
急速状态额定功率输山的时间
额定功率输出一·峰促动率输出的时间注：每一个试验项日的过程都应测垒并记录如下环镜条件：试验所在的环境试验箱温度
一大代医力。
试验项目的最大容许偏差
试验期间的涉及到的参数的最大允许偏差见表4，表 4试验项目最大容许偏差此内容来自标准下载网
试验地点大气压方
电坊率输出/xw
气态燃料输人压方
燃料输人温度
燃料输出温度
燃料输人流垦
燃料输出流蛋
燃料热值(单位体积）
氧化剂（空气)输人绝对压力
氧化剂(空气)输人源度
氧化剂(空气)输出温度
氧化剂(空气)输人流量
氧化剂(空气)输出流蛋
排气绝对压力
注：表4不适用于料电池电堆的启动和关机试验8.3试验数据采集
试验值
试验项日容许偏差
燃料电池燃料电池电堆气体泄漏、启动特性、关机特性和发电性能试验所需果集的数据如下：燃料电池电堆泄漏试验项日：通过燃料电池电堆气密性试验、允许工作压力试验、玲却系统压力试验、宰气试验、压力差试验，测量燃料电池电堆的气体泄漏量和泄滑速率。CB/T31035—2014
··启动特性试验项目与热平衡试验项月：应同时测量启动时间、燃料输入、氙化剂（空气）输人，外部辅助电输人、辅助热能输入、吹扫气体输入、燃料输山温度与流、氧化剂(空气)输出与流量。
.--关机特性试验项：应同时测量关机时间、燃料输人、氟化剂（空气）输人、外部辅助电输入、摘助热能输人、吹扫气体输入，
一发电性能试验项口：应同时测量燃料输人，氧化剂（空气)输人、外部辅助电输入、辅助热能输人,电输出和热输出。
应根据被测燃料电池电堆的类型确定适当的试验持续时间，数据采集频次应大于或等了1次/min，8.4低温试验过程
8.4.1概述
根据试验要求，逃行燃料电池电难在低温环境（如0℃、-5℃、一10℃、一20℃、一30℃、一40℃）下的存储以及启动试验，具体环境温度根据试验要求而定，试验过程中燃料电池电堆按照制造商的要求或者附录A给山的启动程序白动运行。本标推！描述了试验方法，未设定性能指标。8.4.2低温存储试验
8.4.2.1试验步骤
应按以下步骤进行燃料电池电堆的低溢存储试验：a）燃料电池电堆正常稳定运行条件下且燃料电池电堆内部温度达到正常工作温度，按照制造商规定的低温存前的关机程序或附录B给出的关机程序进行燃料电池电堆关机，记录关机所用的时间与消耗的能与物质的量；b）将燃料电池电堆置于低温存储试验箱中按试验要求设置试验箱温度，静置12 h以1:；e）将燃料电池电堆试验环境温度升至室温，静置12 h以上；d）按照制造商规定的燃料电池电堆低温存偌后的启动程序，或者按照附录A给山的启动程序进行燃料电池电堆的动；
e）重复a)、b)、c)过程，达到连续成功启动2次；f）在室温下，按照7.2～7.10 进行燃料电池电摊的气密性试验、运行试验.允诈工作压力试验、冷却系统压力试验、审气试验、压力差试验、启动试验、关机试验、发电性能试验8.4.2.2试验数据处理
按照如下要求对试验数据进行处理：a）燃料电池电摊在进行8.4.2.1e）试验时，按照7.2～7.10试验的要求采集试验数据，并进行计让算；
b）试验数据按7.11中的规定进行汇总：将低温存储试验后的燃料电池电堆性能参数与低温存储试验前标准温度环境下燃料电池电堆的性能参数进行比较；
d）从上述比较中得出燃料电池电堆在低温存储前后的气体泄漏、启动时及能耗、关机时间及能耗.吹扫时间及能耗、外部能量消耗量等燃料电池电堆性能参数的变化。进而得出该燃料电池电堆的低溢存储特性。
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低温启动试验
8.4.3.1试验步骤
应按照以下步骤进行燃料电池电堆低温启动试验：燃料屯池电堆正常稳定运行情况下，按照制造商规定或者附录B的关机程序，对低温存储前的燃料电池电维讲行美机：
b）将燃料出池电雄置下低温存储试验箱中，按试验要求设置试验箱温度，静置12h以［；将燃料电池电堆在低温试验环境中，按照制造商规定的低温启动程序或附录A的程序启动，记录达到额定功率输出的时间、气体消耗及相关的电流、电压；d）将燃料电池堆在额定功率输出稳定运行10min(功率加载误差≤2%)；重复 a）、b)、c)、d),达到连续成功启动2次；症室温下,按照7.2～7.10进行燃料电池电堆的气密性试验、运行试验、允许工作压力试验、冷f
部系统压力战验、第气试验、压力差试验、启动试验、关机试验、发电性能试验；2）按照燃料电池电堆制造商提供的程序关机并保存燃料电池电堆。8.4.3.2试验数据处理
接要郊下要求对试验数据逃行处理：热电注它在进行8.4.3.1[试验时，按照7.2～7.10试验的要求采集试验数据.并计算；遇烈请接7.11的规定进行汇总：新启动试验盾的燃料电池电雄性能参数与低温启动试验前标准温控环境然料电池电堆的性差数进行比较；
）久注较中得出燃料电池电雄在低温启动前后的流体泄漏、启动时间及能耗与燃料与氧化热的消耗量，关机时间及能耗、吹扫时间及能耗，外部能量与物质消耗量等燃料电电堆性能参数的变花，进而得出该燃料电池电堆的低温启动特性，表6给出了燃料电池电堆低温启动能耗，气体消耗及热平衡数据。表6给出了燃料电池电堆低温存储前后性能参数及差别。
表5燃料电池电堆低温启动的能耗与气体消耗及热平衡数据颜目
低温启动时间
低温启动能萨
低温肩动气体消耗
燃料电池电维外加电能
燃料电池电维外加热能
燃料气流盘
氧化剂流笠
输人燃料气与捡出燃料气温辫
輪人氧化剂与输出氧化剂温差
试验值
安全特性
运行特性
9试验报告
9.1概述
低温存储和启动前后燃料电池电堆数据比较表6
燃料电池电雄气体泄漏
燃料电池电堆气体内第
额楚输出功率
峰侦输出功率
低温存储启动前数据
低温存储房动后数据
GB/T 31035—2014
差别/%
试验报告应提供延够多的确，消断和客观的试验数据以用来进行分析和参考。报告包括三种形式：摘要、详细和完整。种形式的报告都应包含相应的标题贞和目录。根据本标准进行的战验，摘要投告将提供绘有关各方。
标题页
标题页应介绍下列信息：
报告编号（训避）
报告形式(輪要、学完整)：
报告作名：
试验执行单位；
报告日期；
试验地址；
试验名称；
试验日期和时间；
发电系统标识和制造商名称。
9.3目录
每种形式的报告都应提供相应目录。9.4摘要报告
摘要报告应包括下列信息：
试验日的；
试验、仪器和设备的描述；
试验頭目的顺序和日期，以及所有的试验结果；相应结论。
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