上海國際氫能展訊，氫燃料電池汽車(chē)以氫氣作為燃料，氫氣具有無(wú)色無(wú)味、氣體分子小易泄漏、爆炸濃度范圍寬(4%～75%)的特點(diǎn)，氫燃料電池汽車(chē)的氫安全在當下備受關(guān)注，也是其推廣需要克服的重要問(wèn)題之一。

當氫燃料電池汽車(chē)發(fā)生氫安全故障后應有合理的故障處理方式保障車(chē)輛及駕乘人員安全，設計時(shí)應根據故障的危害嚴重程度劃分不同的故障等級，匹配相應的控制策略。

為此，特嗨針對先進(jìn)成熟車(chē)型的氫安全測試，對車(chē)輛故障策略進(jìn)行了全面分析，形成了一整套測評體系，其成果對燃料電池汽車(chē)行業(yè)在整車(chē)氫安全、故障診斷、售后維修等方面有所啟發(fā)。

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燃料電池汽車(chē)氫安全故障等級

根據對駕乘人員和燃料電池系統的危害方向燃料電池系統的故障可以分為三類(lèi)：

根據對駕乘人員和燃料電池系統的危害程度燃料電池系統的故障可以分為三級：

一級故障定義為嚴重影響燃料電池汽車(chē)的運行或對駕乘人員安全造成威脅的故障，稱(chēng)為嚴重故障，這類(lèi)故障需要燃料電池系統緊急停機;

二級故障指影響燃料電池系統的正常運行但不影響人員安全的故障，稱(chēng)為一般故障，這類(lèi)故障需要燃料電池系統受限運行;

三級故障指不影響燃料電池系統運行，短時(shí)間內可接受的故障，稱(chēng)為輕微故障，這類(lèi)故障僅需持續監控即可。

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燃料電池汽車(chē)氫安全測評方案

對于燃料電池系統傳感器故障和執行器故障測試可通過(guò)斷開(kāi)其電源線(xiàn)或信號線(xiàn)的方法觸發(fā)故障，對于氫氣泄漏測試可通過(guò)在氫氣濃度傳感器位置釋放含有一定氫氣濃度的標準氣體來(lái)模擬燃料電池系統氫氣泄漏。觸發(fā)故障時(shí)可設計工況使燃料電池系統及整車(chē)處于不同的工作狀態(tài)，以探究不同狀態(tài)下的整車(chē)及燃料電池系統應對策略。

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燃料電池汽車(chē)氫安全測評案例

4%濃度氫氣泄漏

當車(chē)輛低速行駛、燃料電池系統保持工作狀態(tài)，機艙氫氣濃度傳感器檢測到4%濃度的氫氣泄漏時(shí)，車(chē)輛儀表發(fā)出高頻報警提示音持續提示駕駛員，同時(shí)伴有“檢查燃料電池系統，盡快安全停車(chē)”的文字顯示，在儀表左側位置出現代表FCEV故障的橙色三角標識。

車(chē)輛在檢測到氫氣4%濃度泄漏后不僅持續對駕駛員進(jìn)行提示，燃料電池系統也進(jìn)行了急停處理，燃料電池快速泄載，氫氣進(jìn)氣壓力設定值降至默認值30kPaA不再進(jìn)行氫氣供應。

【策略設計亮點(diǎn)】散熱風(fēng)扇開(kāi)始運轉，目的是對泄漏到機艙內的氫氣進(jìn)行吹散稀釋?zhuān)乐箽錃饩奂?/p>

燃料電池系統以及散熱風(fēng)扇的一系列動(dòng)作表明4%氫氣濃度泄漏在本次測試車(chē)輛的控制策略中危險等級極高，屬于對人員安全可能造成嚴重影響的故障。這種嚴重威脅人員和車(chē)輛安全的氫氣泄漏故障，若不及時(shí)應對將有爆炸的風(fēng)險。

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總結

燃料電池系統在發(fā)生可能對人員安全造成嚴重影響的故障后，須發(fā)出明顯的聲光報警以引起駕駛員足夠的重視，為避免發(fā)生人員傷亡事件燃料電池系統應設置安全有效的措施。

提升燃料電池汽車(chē)氫安全水平才能更好地發(fā)揮燃料電池汽車(chē)環(huán)保、高效的優(yōu)勢，推動(dòng)綠色出行和可持續發(fā)展。

氫燃料電池汽車(chē) 

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