德克西尔,专注工业传感——精准感知每一数据节点。

新闻资讯

Technical articles

×

感谢您的支持,我会继续努力的!

扫码支持
扫码打赏,你说多少就多少

打开支付宝扫一扫,即可进行扫码打赏哦

首页 > 新闻资讯 > 技术文章

燃料电池电动汽车安全全球技术法规之碰撞试验标准

来源:德克西尔 时间:2023-11-27 16:35:07

        由于氢燃料电池汽车与传统燃油车相比,技术特点和所用燃料存在较大的差异。传统汽油车发展历程已过百年,而燃料电池汽车的发展才刚刚起步,公众对其安全性稳定性存疑,在选择燃料电池车时存在较多的顾虑。

        氢燃料电池汽车在进行与传统燃油车相似的车辆测试之外还需要针对氢燃料的储运方式、氢气易燃的特性,采取更多试验方法来评估安全性能,保证燃料电池车运行安全。

        今年6月,由中国、美国、韩国和日本共同牵头修订的UN GTR No.13《燃料电池电动汽车安全全球技术法规》(以下简称燃料电池汽车安全法规)经投票表决,获得全票通过。

        UN GTR No.13制定了车辆在碰撞条件下系统完整性的要求,同时,本次修订在2013年发布的侧重于乘用车安全的UN GTR No.13一阶段(目前为二阶段)文本基础上,增加了对重型车辆的安全性要求,更加贴合我国燃料电池车辆物流、客运等应用场景中的试验需求。

        UN GTR No.13中规定的燃料电池车碰撞后完整性要求,包括燃料泄漏限值、封闭空间内的浓度限值和储氢容器位移。

        燃料泄漏限值:在时间间隔Δt内,氢气泄漏的平均体积流量不得超过118NL/min

        封闭空间内的浓度限值:空气中氢气浓度超过4%时遇到明火会发生燃烧,因此氢气泄漏不得导致乘客和行李舱内的氢气体积浓度大于空气体积的4.0%。如果压缩氢气储存系统的截止阀在碰撞后5s内关闭,且压缩氢气储存系统无泄漏,则满足要求。

        储氢容器位移:容器应至少在一个连接点处与车辆保持连接。

        由于氢气本身具有密度小的特点发送泄漏后会快速扩散当车辆发生碰撞后,泄露的氢气积聚在车辆内部封闭环境中,存在爆燃的风险。基于氢气具有无色无味的特性,当发生泄漏很难被发现因此需要在碰撞后进行封闭空间的浓度测试。

        氢气传感器可以测量空气中氢气的含量。这些传感器应经过可追溯的参考校准,以确保在空气中氢气浓度为4.0%时,其精度为±5%。

        此外,氢气传感器的测量能力至少应超过目标条件25%满量程。最后,这些传感器应能够在10秒内对90%满量程的浓度变化做出响应。

        在碰撞之前,氢气传感器按如下所述,放置于车辆的乘客舱和行李舱中。

        1.距离驾驶员座椅上方车顶篷250mm以内,或靠近乘客舱顶部中心;

        2.距离车辆内行李舱顶部100mm内,不会直接受到将要进行的特定碰撞撞击影响。

        3.在乘客舱后排座位前方,距离车内地板250mm范围内;

        安全法规中提出,传感器应牢固地安装在车辆结构或座椅上,不会被碰撞试验导致的碎片、气囊排出的气体和抛射物破坏,并由位于车辆内的仪器或远程传输设备记录碰撞后的测量值。

        氢气传感器在车辆停止后开始采集封闭空间内的碰撞数据。在碰撞后持续的60分钟内,应至少每5秒采集一次来自传感器的数据。在碰撞后60分钟测试期间,每个传感器的读数应始终低于目标标准4.0%

        试验内容除了上述提到的封闭空间氢气浓度测试,对于车辆不同的储氢方式,法规中也进行了针对压缩氢气储存系统和液氢储存系统(LHSS)的泄漏测试标准。

        为了更加符合国内燃料电池车辆的使用场景和技术特点,我国的相关机构和企业也开始进行有关燃料电池车辆碰撞测试的标准制定工作。有相关专家表示:燃料电池汽车总体的发展质量和水平还在提高,安全性是它的关键指标之一,应该得到更多的关注。

        今年5月,在襄阳举行燃料电池电动汽车碰撞后安全及系统耐久性标准专题研究组会议。GB/T《燃料电池电动汽车碰撞后安全要求》主要讨论了测试对象、整车碰撞/滑车测试选择、不同类型车辆碰撞要求分类、压缩氢气储存系统温度测量等方面内容。

        为探索氢能与燃料电池产业成长路径,构建开放共赢的发展格局,氢启未来网将于1129日在成都市经济技术开发区举办“HVFC 2023中国(成都)氢能汽车与燃料电池产业发展大会

        大会拟邀请政府部门、行业协会、知名企业、科研机构等相聚成都,共同探讨氢能汽车与燃料电池产业有关话题,搭建行业交流与合作平台,交流学术思想,助力产业发展。

         

        


关注公众号

了解更多传感器知识

公众号:德克西尔

传感器产品二维码

加微信

购买传感器产品

微信号:Drksir-13515810281

相关内容推荐
温振传感器的常见故障有哪些?

温振传感器的常见故障有哪些?

        温振传感器作为工业设备状态监测的核心部件,其故障会直接影响数据准确性,进而导致设备异常误判或漏判。以下是其6类常见故障及具体特征,方便运维人员快速排查:        一、数据采集类故障:核心功能失效        这是最直接影响监测效果的故障,表现为无法获取温度或振动数据:        温度数据异常:显示固定值(如0℃、200℃或传感器最大量程),或与设备实际温度偏差超过±5℃(排除环境干扰后);        振动数据异常:振动值长期为0(非设备停机状态),或无规则跳变(如突然从1mm/s跳到10mm/s,无设备工况变化);        根源:多为传感器内部芯片损坏(如温度采集NTC芯片、振动压电陶瓷片故障),或信号处理电路烧毁(如长期过压、过流)。        二、安装与连接类故障:外部因素导致数据偏差        非传感器本身损坏,而是安装或接线不当引发的“假性故障”,占比超30%:        安装松动:螺栓固定型传感器未拧紧(扭矩不足,如M5螺栓未达到8N·m),导致振动传递失效——设备振动时,传感器“悬空”,数据比实际低50%以上;        接触不良:贴片式传感器未贴紧设备表面(中间有油污、灰尘),或磁吸式传感器磁力衰减(吸附力<50N),导致温度传导受阻(数据比实际低1020℃);        接线故障:信号线(如485、模拟量线)虚接、短路,或正负极接反(部分传感器无反接保护),表现为“偶尔有数据、偶尔断联”,或直接无输出。        三、环境适应性故障:恶劣工况引发性能下降        温振传感器多用于工业现场(如车间、机房),环境因素易导致故障:        高温老化:长期工作在超过传感器耐受温度的环境(如传感器额定上限85℃,实际工况95℃),会加速内部元件老化,表现为“数据漂移越来越严重”(如每月温度偏差增加1℃);        潮湿锈蚀:在高湿度(>90%RH)或有冷凝水的场景(如冷藏设备附近),传感器外壳或接线端子锈蚀,导致信号短路或接触电阻增大(振动数据波动变大);        粉尘/油污污染:粉尘进入传感器探头(如振动加速度计的敏感元件),会阻碍振动传递;油污覆盖温度探头,会减缓温度响应速度(如设备升温10℃,传感器需30秒以上才显示变化,正常应<10秒)。        四、电源与供电类故障:能量输入异常        传感器依赖外部供电(如DC1224V),供电不稳定会直接影响工作:        欠压故障:供电电压低于传感器最低要求(如额定12V,实际仅8V),导致传感器“低功耗保护”,停止数据采集,或输出数据精度下降(振动值偏差超±20%);        过压烧毁:供电电压突然飙升(如电网波动、电源模块故障,电压达30V以上),击穿传感器内部稳压电路,表现为“通电后无任何反应”(指示灯不亮、无数据输出);        电磁干扰:附近有大功率设备(如变频器、电机),未做电磁屏蔽,导致供电线路引入杂波,表现为“数据有规律波动”(如与电机启动频率同步的跳变)。        五、结构与机械类故障:物理损伤导致功能失效        多为外力或长期磨损引发,常见于设备振动剧烈的场景(如破碎机、风机):        探头损坏:温度探头(如热电偶、PT100探头)被设备机械撞击弯曲、断裂,或振动探头(如加速度计)的金属外壳变形,直接导致对应参数无法采集;        外壳破裂:传感器外壳(多为铝合金或塑料)受重物撞击、跌落(如安装时失手掉落,高度>1米),导致内部元件暴露,易受粉尘、水汽侵蚀,进而引发二次故障;        线缆老化:传感器连接线(尤其是带线缆的型号)长期随设备振动弯曲,或被油污腐蚀,导致线缆内部铜芯断裂,表现为“移动线缆时数据恢复,静止时断联”。        六、校准与漂移类故障:长期使用后的精度失效        传感器并非“一装永逸”,长期使用会出现精度漂移,属于“隐性故障”:        零点漂移:无振动、常温环境下(如设备停机,环境温度25℃),传感器显示温度≠25℃(偏差超±2℃),或振动值≠0(偏差超±0.1mm/s),且无法通过重新校准修正;        灵敏度下降:振动传感器对设备微小振动的“感知能力”变弱——如设备轴承早期磨损(振动值从0.5mm/s升至0.8mm/s),传感器仅显示从0.5mm/s升至0.6mm/s,错过故障预警时机;        根源:多为传感器内部敏感元件(如压电晶体、铂电阻)长期疲劳,或校准参数丢失(如存储芯片故障),通常需要返厂重新校准或更换元件。
2025.09.10
温振传感器输出信号类型有哪些?

温振传感器输出信号类型有哪些?

        温振传感器的输出信号直接决定了其与后端采集设备(如PLC、数据采集卡、工业网关)的兼容性、数据传输距离及测量精度,目前主流输出类型可分为“模拟信号”和“数字信号”两大类,不同类型适配场景差异显著。以下从信号分类、核心特性及选择逻辑三方面详细说明:        一、温振传感器主流输出信号类型(4类核心)        温振传感器需同时输出“温度信号”和”振动信号”,两类信号的输出形式通常一致(部分高端型号可混合输出),主流类型如下:        二、输出信号选择的4大核心逻辑(按需匹配是关键)        选择时需围绕“传输距离、精度需求、现场环境、系统兼容性”四大维度,避免“过度追求高端”或“适配性不足”:        1.优先看“传输距离”:决定信号抗干扰与布线成本        -短距离(≤10m):选“电压信号(0-5V/0-10V)”,如设备本地控制柜就近采集,成本低且无需复杂布线;        -中长距离(10-100m):选“4-20mA电流信号”,如车间内跨区域设备(如从生产线到控制室),抗干扰能力优于电压信号,适合工业强电磁环境;        -超远距离(>100m)或多设备组网:选“RS485/CAN总线”(有线)或“LoRa/NB-IoT”(无线),如厂区多车间设备联网、偏远地区风电场,总线型可减少线缆数量,无线型避免布线难题。        2.再看“精度与稳定性需求”:匹配监测目标        -低精度场景(如设备表面温度±1℃、振动加速度±5%误差可接受):电压信号或基础4-20mA信号即可,满足常规状态监测(如普通电机过热预警);        -高精度场景(如精密机床主轴振动、风电齿轮箱温度监测,需±0.1℃温度误差、±1%振动误差):选“数字信号(RS485/无线)”,数字信号无模拟信号的“传输损耗”,且支持数据校验,避免信号失真;        -高可靠性场景(如石油化工防爆区域、电力设备):优先选“4-20mA两线制”(布线简单,防爆认证易获取)或“工业级无线信号(LoRa/NB-IoT,需满足防爆等级)”。        3.结合“现场环境与布线条件”:减少部署难度        -布线便利场景(如新建车间、设备集中区域):选4-20mA或RS485总线,稳定性高,后期维护方便;        -布线困难场景(如老旧厂房改造、高空设备、户外分散设备):必选“无线信号”(如风机叶片监测用LoRa,户外光伏电站用NB-IoT),无需破坏原有结构,部署效率高;        -强干扰环境(如变频器附近、高压设备旁):避免选电压信号,优先选4-20mA电流信号(抗干扰强)或带屏蔽的RS485总线,减少信号干扰导致的测量误差。        4.最后匹配“后端采集系统”:避免兼容性问题        -若后端是传统仪表、PLC(如西门子S7-200、三菱FX系列):优先选“4-20mA或RS485(Modbus-RTU协议)”,多数PLC自带模拟量输入模块或RS485接口,无需额外加装设备;        -若后端是工业网关、云平台(如阿里云、华为云):选“无线信号(NB-IoT/5G)”或“RS485(需网关转以太网)”,支持数据直接上传云端,适配智能化管理需求;        -若后端是实验室数据采集卡(如NI采集卡):选“电压信号(0-5V)”,采集卡通常自带电压输入通道,无需转换,操作便捷。        三、总结:选择步骤简化        1.明确“传输距离”(短/中/长)→初步锁定信号类型(电压/电流/总线/无线);        2.确认“精度需求”(低/高)和“环境条件”(布线/干扰)→缩小范围;        3.匹配“后端设备兼容性”→确定最终输出信号。        例如:车间内10台电机集中监测,后端用PLC,传输距离20m→选4-20mA电流信号;户外50个光伏逆变器分散布置,后端连云平台,布线困难→选NB-IoT无线信号。
2025.09.05
如何判断氢气传感器的抗干扰能力

如何判断氢气传感器的抗干扰能力

        判断氢气传感器的抗干扰能力可以从以下几个方面入手:        1.产品规格说明        交叉灵敏度(Cross-sensitivity):查看传感器对其他气体(如CO、H₂S、CH₄等)的灵敏度,交叉灵敏度越低,抗干扰能力越强。        选择性(Selectivity):传感器对目标气体(氢气)的选择性越高,受其他气体干扰的可能性越小。        2.实际测试        干扰气体测试:在实验环境中,向传感器通入含有目标气体和干扰气体的混合气体,观察其是否能够准确检测氢气浓度而不受干扰。        稳定性测试:在复杂气体环境中长期运行传感器,验证其是否能够保持稳定性和准确性。        3.传感器结构设计        纳米材料或催化剂:部分传感器(如量子电导型传感器)采用纳米材料,可以显著提高抗干扰能力。        封装技术:传感器的封装设计是否能够有效隔绝灰尘、湿度或其他环境因素,直接影响其抗干扰性能。        4.数据处理算法        补偿算法:一些传感器通过内置算法对干扰气体进行补偿,从而提高检测的准确性。        软件过滤:传感器是否支持软件过滤功能,可以进一步降低干扰气体的影响。        5.品牌和制造商        选择知名品牌或有良好口碑的制造商,通常其传感器在设计上会考虑抗干扰能力,且提供更详细的测试数据和应用支持。        总结        抗干扰能力是氢气传感器的关键性能指标,可以通过产品规格、实际测试、结构设计、数据处理算法和品牌选择等方面综合判断。确保传感器在复杂环境中仍能准确检测氢气,避免误报或漏报,从而提高检测系统的可靠性和安全性。
2025.07.18
在线客服

业务咨询

技术咨询

售后服务

PC端自动化二维码