設(shè)備名稱：四綜合環(huán)境模擬測(cè)試裝備

*章 項(xiàng)目概況

一.1. 設(shè)備組成

(1) 環(huán)境溫度模擬系統(tǒng)

(2) 環(huán)境濕度模擬系統(tǒng)

(3) 海拔模擬系統(tǒng)

(4) 冷卻模擬

(5) 雙向直流電子負(fù)載

(6) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

(7) 環(huán)境氣體組分模擬系統(tǒng)

(8) 可燃?xì)怏w安全濃度監(jiān)測(cè)及保護(hù)系統(tǒng)

一.2. 設(shè)備功能用途

提供所需的模擬環(huán)境，包括溫度、濕度、氣壓、氣體組分等等等。

一.3. 標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

(1) GB/T 150.1-2024 壓力容器 第 1 部分：通用要求

(2) GB 4962-2008 氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程

(3) GB/T 20801（新標(biāo)準(zhǔn)所有部分） 壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道

(4) GB/T 20936（新標(biāo)準(zhǔn)所有部分） 爆炸性環(huán)境用氣體探測(cè)器

(5) GB/T 24554-2022 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法

(6) GB/T 29729-2022 氫系統(tǒng)安全的基本要求

(7) GB/T 33979-2017 質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)低溫特性試驗(yàn)方法

注：如國(guó)家、行業(yè)、地方或者其他頒布新標(biāo)準(zhǔn)，按照新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。

一.4. 使用環(huán)境

第二章 環(huán)境溫度模擬系統(tǒng)

二.1. 工作倉(cāng)體

1.試驗(yàn)室內(nèi)部尺寸：≥5.0m（長(zhǎng)）×5.0m（寬）×3.5m（高）；

2.門(mén)檻離地高度不超過(guò) 50mm，試驗(yàn)倉(cāng)大門(mén)前方配備升活動(dòng)斜坡，方便產(chǎn)品進(jìn)出試驗(yàn)

倉(cāng)；

3.試驗(yàn)倉(cāng)門(mén)：雙開(kāi)門(mén)，門(mén)框尺寸≥2200×2500mm（寬×高），倉(cāng)門(mén)的保溫功能等同于

環(huán)境倉(cāng)倉(cāng)體，所有門(mén)均帶有電加熱門(mén)框，并配置防爆鏈，滿足防爆安全設(shè)計(jì)；

4.門(mén)密封：采耐高低溫的硅橡膠密封，工作室與連接口密封可靠，不漏氣、不泄溫；

5.倉(cāng)體密封材料采用進(jìn)口硅橡膠，安全可靠，抗老化性好，確保溫濕度試驗(yàn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)

滲漏；

6.觀察窗：環(huán)境倉(cāng)緊鄰設(shè)備監(jiān)控間的側(cè)墻上安裝防爆承壓玻璃窗，矩形窗長(zhǎng)寬約 40×60cm，防爆玻璃厚度≥20mm，窗上帶除霜加熱裝置，用以在設(shè)備監(jiān)控間觀察，保證在任何時(shí)候可以清晰地觀察試驗(yàn)倉(cāng)內(nèi)試驗(yàn)樣品的試驗(yàn)狀況。

7.人員進(jìn)出通道：環(huán)境倉(cāng)側(cè)面設(shè)人員進(jìn)出通道，方便實(shí)驗(yàn)時(shí)人員進(jìn)出倉(cāng)體且不會(huì)大量影響倉(cāng)內(nèi)溫度變化；

8.照明燈：箱內(nèi)設(shè)有耐高低溫的照明燈，并在外部配置 UPS 電源，可作為應(yīng)急燈使用。 防爆等級(jí) ExdⅡ CT4；

9.防爆耐低溫（溫度不低于-50℃）攝像頭：≥2 個(gè)；

10.測(cè)試孔：試驗(yàn)倉(cāng)預(yù)留氣體管道、冷卻管道、電氣管道等。所有管道應(yīng)良好接地，電纜管道應(yīng)鋪設(shè)于網(wǎng)格地板下。所有管路及電纜均通過(guò)專用通道進(jìn)出試驗(yàn)倉(cāng)，通道數(shù)量留有余量，方便以后擴(kuò)展。測(cè)試孔尺寸、安裝位置及數(shù)量可根據(jù)采購(gòu)人要求；

11.試驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)體預(yù)置與交流阻抗測(cè)試設(shè)備對(duì)接的電氣接口端子；

12.倉(cāng)內(nèi)預(yù)置被測(cè)件的供氫系統(tǒng)管道接口，配備壓力表、減壓閥、安全閥、截止閥等；

13.倉(cāng)內(nèi)預(yù)置被測(cè)件的冷卻管道接頭 2 個(gè)。

二.2. 倉(cāng)內(nèi)溫度模擬

1.環(huán)境溫度模擬范圍：-50℃~90℃；

2.溫度控制偏差：≤±1℃（不帶載，靜態(tài)，常壓），≤±2℃（倉(cāng)內(nèi)帶載 150 kW 散熱量以內(nèi)，動(dòng)態(tài)，常壓）；

3.降溫速率：≤70 min（+40℃～-50℃范圍，全程平均，常壓，不帶載）；

4.升溫速率：≤80 min（-50℃～60℃范圍，全程平均，常壓，不帶載）；

5.被測(cè)件散熱器在試驗(yàn)倉(cāng)內(nèi)時(shí)，設(shè)備制冷能力滿足燃料電池系統(tǒng)在溫度≥-50℃環(huán)境下的150kW 倉(cāng)內(nèi)散熱負(fù)荷，倉(cāng)內(nèi)溫度能保持持續(xù)穩(wěn)定（動(dòng)態(tài)工況下）。

二.3. 循環(huán)風(fēng)及加熱系統(tǒng)

二.3.1. 循環(huán)風(fēng)道

1.循環(huán)風(fēng)機(jī)采用滿足涉氫使用要求的防爆循環(huán)風(fēng)機(jī)；

2.循環(huán)風(fēng)量根據(jù)倉(cāng)內(nèi)熱量情況進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，以減小對(duì)試驗(yàn)準(zhǔn)確度的影響；

二.3.2. 加熱系統(tǒng)

加熱類(lèi)型：采用中間介質(zhì)加熱方式，避免對(duì)倉(cāng)內(nèi)氣體進(jìn)行直接加熱，確保涉氫試驗(yàn)時(shí)的倉(cāng)內(nèi)安全。

第三章 環(huán)境濕度模擬系統(tǒng)

第四章 海拔模擬系統(tǒng)

四.1. 海拔氣壓模擬

1.模擬海拔高度5500 米；

2.被測(cè)件進(jìn)排氣氣壓模擬范圍：50 kPa.A ~100 kPa.A；

3.壓力模擬變化速率：由常壓降低至 50 kPa.A 所需時(shí)間≤30 min；

4.氣壓模擬較大進(jìn)氣流量：≥15000 slpm；

5.進(jìn)氣溫度控制范圍：-50℃~45℃；

6.進(jìn)氣氣壓控制精度：≤±1kPa（帶載，穩(wěn)態(tài)時(shí)）；≤±2kPa（帶載動(dòng)態(tài)，動(dòng)態(tài) 3 分鐘

后；3 分鐘內(nèi)較大≤3kPa）；

7.排放氣壓控制精度：≤±3 kPa（帶載，動(dòng)態(tài) 5 分鐘后；5 分鐘內(nèi)較大≤±5 kPa）。

四.2. 新風(fēng)系統(tǒng)

1.新風(fēng)風(fēng)量：≥1500 m3/h；

2.常壓新風(fēng)系統(tǒng)：常壓新風(fēng)系統(tǒng)可根據(jù)運(yùn)行的工況的不同自控控制與調(diào)節(jié)新風(fēng)量，試驗(yàn)循環(huán)工況始終保持倉(cāng)內(nèi)微正壓（0～100Pa）。

3.海拔模擬新風(fēng)系統(tǒng)：新風(fēng)進(jìn)氣量通過(guò)流量控制閥控制，新風(fēng)露點(diǎn)溫度＜-40℃。

4.新風(fēng)補(bǔ)償過(guò)程中不影響環(huán)境倉(cāng)內(nèi)溫度精度和波動(dòng)度要求。

第五章 冷卻系統(tǒng)

采用冷水塔，提供冷卻循環(huán)水，為各個(gè)機(jī)組降溫散熱。

1.被測(cè)件冷卻系統(tǒng)由水泵、熱交換器、溫控閥、冷卻塔及配套管路組成，具備在室外環(huán)境溫度為-10℃~40℃范圍內(nèi)均滿足測(cè)試散熱需求的能力；

2.被測(cè)件冷卻液介質(zhì)：乙二醇水溶液；

3.被測(cè)件額定散熱功率：≥500kW；

4.冷卻液流量：≥1000LPM；

5.燃料電池系統(tǒng)冷卻液的溫度控制范圍為：滿足 50℃~70℃；

6.具備溫度測(cè)量以及冷卻液溫度控制功能，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下溫度控制偏差±0.5℃，變負(fù)

荷動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中冷卻溫度波動(dòng)不超過(guò) 3℃；

7.用于被測(cè)件冷卻的熱交換器放置于倉(cāng)內(nèi)并預(yù)留冷卻管路接口，滿足 GB/T 24554-2022 中低溫浸機(jī)的測(cè)試條件要求。

第六章 雙向直流電子負(fù)載

1.直流側(cè)額定功率≥300kW，直流輸出電壓范圍為12-1000V，直流輸出電流范圍為0-1000A；

2.具備恒電流控制模式、恒電壓控制模式、恒功率控制模式等；

3.具備 RS485/CAN/TCP 等通訊功能，可與環(huán)境倉(cāng)上位機(jī)軟件進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。

第七章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

七.1. 數(shù)據(jù)采集設(shè)備

1.溫度傳感器采集誤差±0.5℃；

2.壓力傳感器采集誤差±0.1kPa；

3.濕度傳感器誤差±1%RH；

4.數(shù)據(jù)采集頻率1Hz。

七.2. 上位機(jī)控制軟件

1.用戶操作界面友好且簡(jiǎn)潔，可以對(duì)各子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)控，支持用戶對(duì)各子系統(tǒng)部件進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)操作；

2.聯(lián)合控制：測(cè)試臺(tái)架控制器與試驗(yàn)倉(cāng)控制器通過(guò)通訊連接可以聯(lián)合控制，可實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、濕度、氫氣濃度的采集，并可控制試驗(yàn)倉(cāng)設(shè)定曲線運(yùn)行，停止等；

3.具備用戶權(quán)限管理功能、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與繪制曲線功能；設(shè)備的設(shè)定值和采樣值及采樣時(shí)間支持用戶自定義，儲(chǔ)存時(shí)間12 個(gè)月；可在 PC 機(jī)上顯示或打印或可轉(zhuǎn)換為可讀取的 Excel 數(shù)據(jù)文件；

4.支持用戶根據(jù)測(cè)試需求對(duì)運(yùn)行工況自定義編寫(xiě)并自動(dòng)執(zhí)行，可設(shè)置20 條試驗(yàn)程序，每個(gè)程序較大 50 步，可設(shè)置999 個(gè)循環(huán)，程序之間可鏈接；具有斷電記憶功能，可設(shè)定選擇繼續(xù)完成或從新開(kāi)始試驗(yàn)；

5.具備故障報(bào)警、故障信息顯示與故障處理功能、支持故障日志記錄及導(dǎo)出功能，需給出故障現(xiàn)象及維修建議；支持與電子負(fù)載、倉(cāng)內(nèi)可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)與安全聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)；

6.具備 2 路 CAN 硬件和軟件通訊設(shè)備，支持 CANFD 和 CAN2.0，可根據(jù)用戶提供的DBC 文件導(dǎo)入并與被測(cè)件建立實(shí)時(shí)通訊，可根據(jù) DBC 內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，支持 CAN原始報(bào)文記錄和篩選信號(hào)數(shù)據(jù)；

7.預(yù)留 TCP/WIFI 通信接口，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問(wèn)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸交互。

作用：用于試驗(yàn)室設(shè)備控制。本地+遠(yuǎn)程。

組成：包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。收集儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，發(fā)布命令，集成控制系統(tǒng)。

第八章 環(huán)境氣體組分模擬系統(tǒng)

1.支持被測(cè)件進(jìn)氣側(cè)的環(huán)境氣體組分模擬（如 O2 濃度、N2濃度）；

2.氣體組分模擬控制精度≤10%。

第九章 可燃?xì)怏w安全濃度監(jiān)測(cè)及保護(hù)系統(tǒng)

九.1. 尾氣回收及處理系統(tǒng)

1.具備對(duì)混合尾氣中液態(tài)水進(jìn)行分離及后續(xù)氫/空混合氣的安全回收；

2.支持 NH3/H2/N2O 濃度同步檢測(cè)，NH3 監(jiān)測(cè)范圍滿足 0-5000ppm，H2 監(jiān)測(cè)范圍為滿足0~3000ppm，N2O 監(jiān)測(cè)范圍滿足 0-300ppm，測(cè)量精度≤±1% FS；

3.支持高溫、高濕等復(fù)雜工況下的動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)，采樣頻率1Hz；

4.支持濃度閾值聲光報(bào)警及安全聯(lián)動(dòng)功能。

九.2. 倉(cāng)內(nèi)安全保護(hù)與處理系統(tǒng)

1.氣體探測(cè)器：測(cè)量范圍：滿足 0~40000ppm；分辨率：≤10ppm，使用溫度范圍：滿足-50~200℃；可測(cè)氣體：氫氣（H2）；

2.氣體泄漏檢測(cè)報(bào)警：設(shè)備配有2 支氫氣濃度傳感器，當(dāng)倉(cāng)內(nèi)氫氣泄漏，并達(dá)到一定濃度時(shí)，發(fā)出報(bào)警，并自動(dòng)開(kāi)啟排風(fēng)，將倉(cāng)內(nèi)的氫氣排出?？膳c滅火裝置聯(lián)動(dòng)；

3.氣體泄漏檢測(cè)報(bào)警及處理：配備緊急排風(fēng)處理裝置，包含防爆風(fēng)機(jī)、流量計(jì)及相關(guān)的管道。并在防爆風(fēng)機(jī)前的管道內(nèi)設(shè)置氫氣濃度傳感器；

4.七氟丙烷自動(dòng)滅火裝置：設(shè)備具有自動(dòng)滅火裝置，可設(shè)置與可燃性氣體檢測(cè)探頭或溫度傳感器聯(lián)動(dòng)，在測(cè)試樣品著火時(shí)釋放七氟丙烷進(jìn)行滅火。滅火劑重量≥75 kg,滅火噴頭數(shù)量≥4 個(gè)，噴頭需合理布置于環(huán)境倉(cāng)內(nèi)部，可與氣體探測(cè)器聯(lián)動(dòng)。

5.急停開(kāi)關(guān)：在控制室內(nèi)和環(huán)境模擬測(cè)試裝備外部安裝2 套緊急停止按鈕。

6.氫氣防爆安全策略具有獨(dú)立安全控制和多級(jí)報(bào)警，氫電安全聯(lián)動(dòng)及互鎖。執(zhí)行聯(lián)動(dòng)，提供詳細(xì)技術(shù)方案。

7.倉(cāng)外氫氣濃度傳感器：試驗(yàn)倉(cāng)外也配置 2 支氫氣濃度傳感器，當(dāng)倉(cāng)外的氫氣濃度超高時(shí)，設(shè)備自動(dòng)停止，并發(fā)出報(bào)警提示，并發(fā)送給測(cè)試臺(tái)架及房間防爆控制系統(tǒng)，臺(tái)架停止工作，房間防爆控制系統(tǒng)開(kāi)啟排風(fēng)系統(tǒng)，將氫氣排出室外。

九.3. 氫氣供應(yīng)系統(tǒng)

1.氫氣供應(yīng)單元具備接入外部長(zhǎng)管拖車(chē)供氫的功能以及高壓供氫管路故障檢測(cè)功能；

2.氫氣供應(yīng)單元由一級(jí)減壓模塊和二級(jí)減壓模塊共同組成，滿足連接氣瓶集裝格或者長(zhǎng)管拖車(chē)的使用要求，滿足氫氣供應(yīng)流量≥4000slpm；

3.氫氣一級(jí)減壓模塊由手閥、源端壓力監(jiān)測(cè)裝置、過(guò)濾器、減壓閥、止回閥、阻火器、排空管等組成，源端壓力裝置測(cè)量范圍為 0~35MPa（精度≤±0.5%FS），源端壓力控制范圍為0~3MPa；

4.氫氣二級(jí)減壓模塊由手閥、供氣端壓力監(jiān)測(cè)裝置、流量計(jì)、過(guò)濾器、減壓閥、止回閥、阻火器、排空管等組成，供氣端壓力裝置測(cè)量范圍為0~4MPa（精度≤0.5%FS），供氣端壓力控制范圍為0~2.5MPa；

5.氫氣一級(jí)減壓模塊和二級(jí)減壓模塊的供應(yīng)管道采用 316 不銹鋼材質(zhì)，管徑滿足≥4000slpm流量的供應(yīng)要求；

6.具備氫濃度檢測(cè)裝置，當(dāng)檢測(cè)到氫濃度超標(biāo)時(shí)，聯(lián)動(dòng)環(huán)境倉(cāng)及相關(guān)輔助裝置停機(jī)并關(guān)閉氫氣供應(yīng)閥門(mén)，并使用氮?dú)鈱?duì)氫氣管道進(jìn)行吹掃，吹掃氣體通過(guò)排空管進(jìn)行排空。