Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9057-1:2011 quy định các yêu cầu thiết yếu đối với an toàn về chức năng của xe chạy pin nhiên liệu (FCV) có liên quan đến các mối nguy hiểm cho người và môi trường bên trong và bên ngoài xe do đặc tính vận hành của hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu gây ra.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9057-1:2011 ISO 23273-1:2006 PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY PIN NHIÊN LIỆU – ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT AN TOÀN – PHẦN 1: AN TOÀN VỀ CHỨC NĂNG CỦA XE Fuel cell road vehicles - Safety specifications - Part 1: Vehicle functional safety Lời nói đầu TCVN 9057-1:2011 hoàn toàn tương đương với ISO 23273-1:2006 TCVN 9057-1:2011 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ TCVN 9057 (ISO 23273), Phương tiện giao thông đường chạy pin nhiên liệu – Điều kiện kỹ thuật an toàn gồm phần sau: - TCVN 9057-1:2011 (ISO 23273-1:2006), Phần 1: An toàn chức xe - TCVN 9057-2-2011 (ISO 23273-2:2006), Phần 2: Bảo vệ tránh mối nguy hiểm từ hyđrô cho xe chạy nhiên liệu hyđrô nén - TCVN 9057-3:2011 (ISO 23273-3:2006), Phần 3: Bảo vệ người chống điện giật PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY PIN NHIÊN LIỆU – ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT AN TOÀN – PHẦN 1: AN TOÀN VỀ CHỨC NĂNG CỦA XE Fuel cell road vehicles - Safety specifications Part 1: Vehicle functional safety Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định yêu cầu thiết yếu an toàn chức xe chạy pin nhiên liệu (FCV) có liên quan đến mối nguy hiểm cho người môi trường bên bên ngồi xe đặc tính vận hành hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu gây Tiêu chuẩn không áp dụng cho chế tạo, bảo dưỡng sửa chữa xe Các yêu cầu tiêu chuẩn tập trung vào trạng thái vận hành bình thường (khơng có lỗi sai sót) trạng thái có lỗi sai sót xe Tiêu chuẩn áp dụng điện áp làm việc lớn mạch điện lắp xe thấp 1000 V (xoay chiều) 1500 V (một chiều) theo tiêu chuẩn quốc gia tiêu chuẩn quốc tế và/hoặc yêu cầu pháp lý Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 9053: 2011 (ISO 8713), Phương tiện giao thông đường chạy điện - Từ vựng TCVN 9057-2:2011 (ISO 23273-2), Phương tiện giao thông đường chạy pin nhiên liệu - Điều kiện kỹ thuật an toàn - Phần 2: Bảo vệ tránh mối nguy hiểm từ hyđrô cho xe chạy nhiên liệu hyđrô nén TCVN 9057-3:2011 (ISO 23273-3), Phương tiện giao thông đường chạy pin nhiên liệu - Điều kiện kỹ thuật an toàn - Phần 3: Bảo vệ người chống bị điện giật ISO 11451 (all parts), Road vehicles – Vehicle test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy (Phương tiện giao thông đường - Phương pháp thử xe nhiễu loạn điện lượng xạ điện từ dải hẹp) Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Hệ thống xử lý khơng khí (air processing system) Hệ thống xử lý (nghĩa lọc, đo, ổn định hóa nén tăng áp) khơng khí vào hệ thống pin nhiên liệu 3.2 Chế độ xe chạy (driving enabled mode) Chế độ xe di chuyển hệ thống đẩy riêng 3.3 Pin nhiên liệu (fuel cell) Bộ phận điện hóa tạo điện cách biến đổi nhiên liệu chất oxy hóa, khơng có tiêu thụ vật lý hóa học điện cực chất điện phân 3.4 Hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu (fuel cell power system) Tổ hợp hệ thống pin nhiên liệu, biến đổi điện năng, cụm động hệ thống tích điện nạp lại (RESS-xem 3.13), có 3.5 Hệ thống đẩy sử dụng pin nhiên liệu (fuel cell propulsion system) Tổ hợp tích nhiên liệu lắp xe, hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu hệ truyền động 3.6 Bộ pin nhiên liệu (fuel cell stack) Bộ hai nhiều pin nhiên liệu kết nối điện với 3.7 Hệ thống pin nhiên liệu (fuel cell system) Hệ thống điển hình chứa hệ thống sau: pin nhiên liệu, hệ thống xử lý không khí, hệ thống xử lý nhiên liệu, điều khiển nhiệt, điều khiển nước hệ thống điều khiển chúng 3.8 Xe chạy pin nhiên liệu (fuel cell vehicle), FCV Xe nhận công suất đẩy từ hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu lắp xe CHÚ THÍCH: Thuật ngữ chung FCV bao gồm xe có nguồn công suất đẩy phụ khác 3.9 Hệ thống xử lý nhiên liệu (fuel processing system) Hệ thống biến đổi (nếu cần thiết) và/hoặc ổn định hóa nhiên liệu tích trữ tích nhiên liệu lắp xe thành nhiên liệu thích hợp cho vận hành pin nhiên liệu 3.10 Điện áp làm việc lớn (maximum working voltage) Giá trị cao điện áp xoay chiều (rms) điện áp chiều xuất hệ thống điện điều kiện vận hành bình thường theo điều kiện kỹ thuật nhà sản xuất, bỏ qua chế độ chuyển tiếp 3.11 Cụm động (power unit) Tổ hợp động điện, thiết bị điện tử công suất liên kết điều khiển liên kết chúng dùng cho mục đích đẩy xe 3.12 Làm (purge) Quá trình loại bỏ thành phần khí khơng cần thiết khỏi hệ thống 3.13 Hệ thống tích điện nạp lại (rechargeable energy storage system), RESS Hệ thống tích điện nạp lại nguồn lượng lắp xe và/hoặc nguồn lượng từ bên điều khiển liên kết, có: VÍ DỤ: Ắc quy, tụ điện bánh đà cơ-điện Các điều kiện môi trường vận hành 4.1 Quy định chung Các yêu cầu cho tiêu chuẩn phải đáp ứng thông qua phạm vi điều kiện môi trường vận hành dùng để thiết kế xe nhà sản xuất xe quy định 4.2 Tính tương thích điện từ 4.2.1 Độ thụ cảm Tất phận điện xe chạy pin nhiên liệu (FCV) ảnh hưởng đến vận hành an tồn xe phải có mơi trường điện từ thích hợp cho phơi nhiễm thường xuyên xe Môi trường bao gồm độ dao động điện áp điều kiện phụ tải, trình chuyển tiếp điện Xe chạy pin nhiên liệu phải thử theo phần thích hợp ISO 11451 Cường độ trường chuẩn phải theo tiêu chuẩn quốc gia tiêu chuẩn quốc tế và/hoặc yêu cầu pháp lý 4.2.2 Sự phát xạ Phải ý để giảm tới mức tối thiểu phát xạ điện từ từ phương tiện chạy pin nhiên liệu (FCV), có kể đến tiêu chuẩn quốc gia tiêu chuẩn quốc tế (CISPR 22) yêu cầu pháp lý An tồn vận hành 5.1 Chức cơng tắc 5.1.1 Quy định chung Cơng tắc phải có chức cho người vận hành ngắt nguồn điện kéo ngắt cung cấp nhiên liệu Bộ điều khiển chức cơng tắc phải tiếp cận tương tự công tắc đánh lửa thông thường người lái xe vận hành Đối với yêu cầu riêng, xem TCVN 9057-2 (ISO 23273-2) TCVN 9057-3 (ISO 23273-3) CHÚ THÍCH: Nếu khơng kích hoạt chức cơng tắc chính, hệ thống pin nhiên liệu vị trí để thực số chức làm 5.1.2 Hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu, quy trình bật/tắt điện Đối với quy trình bật điện phương tiện chạy pin nhiên liệu (FCV), phải thực hai tác động có cân nhắc kỹ khác biệt để chuyển chế độ tắt điện sang chế độ chạy xe Chỉ cần tác động để chuyển từ chế độ chạy xe sang chế độ tắt điện Có thể thực quy trình bật/tắt điện sử dụng cấu chức công tắc Người lái xe báo cách liên tục tức thời hệ thống điện pin nhiên liệu điều kiện sẵn sàng cho chạy xe Sau tắt tự động tay hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu hệ thống kích hoạt trở lại quy trình bật điện mơ tả 5.2 Chạy xe 5.2.1 Chỉ báo công suất giảm Nếu hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu trang bị phương tiện để tự động giảm cơng suất đẩy giảm đáng kể công suất phải báo cho người lái xe CHÚ THÍCH: Phương tiện hạn chế ảnh hưởng lỗi sai sót hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu hạn chế nhu cầu công suất mức người lái xe 5.2.2 Lùi xe Nếu lái cho xe chạy lùi cách đảo chiều quay động điện yêu cầu sau phải đáp ứng để tránh nguy hiểm vô ý chuyển mạch sang chiều ngược lại xe di chuyển: Sự chuyển mạch chiều tiến chiều lùi cần phải: - Có hai tác động tách biệt người lái xe; - Nếu có tác động người lái xe cấu an tồn cho phép chuyển đổi chiều xe không di chuyển di chuyển chậm theo quy định nhà sản xuất Nếu lái cho xe chạy lùi cách đảo chiều quay động điện phải áp dụng tiêu chuẩn quốc gia tiêu chuẩn quốc tế yêu cầu pháp lý cho xe chạy lùi động đốt 5.3 Đỗ xe Khi rời khỏi xe, người lái xe phải báo liệu hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu có chế độ chạy xe hay khơng Xe không tự di chuyển bất ngờ người lái xe chuyển mạch sang chế độ tắt điện 5.4 Độ bền chịu đâm va chạm xe chạy pin nhiên liệu (FCV) Các yêu cầu độ bền chịu đâm va chạm xe chạy pin nhiên liệu phải đáp ứng tiêu chuẩn áp dụng quốc gia tiêu chuẩn quốc tế yêu cầu pháp lý Bảo vệ tránh hư hỏng 6.1 An tồn chung xe 6.1.1 Thiết kế dự phòng an toàn Khi thiết kế hệ thống phận dành riêng cho xe chạy pin nhiên liệu (FCV) phải quan tâm đến thiết kế an toàn phận điều khiển điện hệ thống chất lỏng nguy hiểm Các mạch điện phải hở van ngắt ngun liệu phải đóng kín để cách ly nguồn điện nguồn nguyên liệu hệ thống điện nguồn pin nhiên liệu 6.1.2 Phản ứng trước hư hỏng Phải có biện pháp an tồn để giảm nguy hiểm cho người gây hư hỏng điểm phần cứng phần mềm hệ thống phận dùng riêng cho xe chạy pin nhiên liệu (FCV) đưa phân tích mối nguy hiểm nhà sản xuất xe Khi phân tích mối nguy hiểm sử dụng phương pháp FMEA (dạng hư hỏng phân tích ảnh hưởng) FTA (phân tích lỗi dạng cây) phương pháp thích hợp khác Đặc biệt phải tránh mối nguy hiểm tiềm 6.2 6.3 Các biện pháp an toàn phải bao gồm khả thực ngừng chạy xe cách an tồn lỗi sai sót phát dẫn tới tình nguy hiểm Ngừng chạy xe cách an toàn phải xem trạng thái vận hành xe CHÚ THÍCH: Đối với ví dụ chi tiết ngừng chạy xe cách an toàn, xem SAEJ 2578 6.2 Trạng thái vận hành vô ý xe Sự tăng tốc, giảm tốc đảo chiều vô ý phương tiện chạy pin nhiên liệu phải quản lý 6.1.2 6.3 Các đầu nối Các đầu nối điện và/hoặc phải có phương tiện để ngăn ngừa tháo bất ngờ dẫn đến trạng thái nguy hiểm xe Hướng dẫn sổ tay hướng dẫn sử dụng cho chủ xe Phải đặc biệt quan tâm đến sổ tay hướng dẫn sử dụng cho chủ xe mặt dành riêng cho xe chạy pin nhiên liệu CHÚ THÍCH: Đối với ví dụ, xem SAEJ 2578 Ghi nhãn Việc ghi nhãn xe phải thực theo quy định quốc gia quốc tế quy định pháp lý Phản ứng trước tình trạng khẩn cấp CHÚ THÍCH: Hướng dẫn phản ứng thích hợp trước tình trạng khẩn cấp giới thiệu SAE J2578 THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] SAEJ 2578, Recommended practice for general fuel cell vehide safety (Quy trình kỹ thuật khuyến nghị an toàn chung xe chạy pin nhiên liệu) [2] CISPR 22, Information technology equipment - Radio disturbance characteristics - Limits and methods of measurement (1987 - 11) (Thiết bị cơng nghệ thơng tin - Đặc tính nhiễm loạn vô tuyến - Giới hạn phương pháp đo) ... tiếp điện Xe chạy pin nhiên liệu phải thử theo phần thích hợp ISO 11451 Cường độ trường chuẩn phải theo tiêu chuẩn quốc gia tiêu chuẩn quốc tế và/hoặc yêu cầu pháp lý 4.2.2 Sự phát xạ Phải ý để... đánh lửa thơng thường người lái xe vận hành Đối với yêu cầu riêng, xem TCVN 905 7-2 (ISO 2327 3-2 ) TCVN 905 7-3 (ISO 2327 3-3 ) CHÚ THÍCH: Nếu khơng kích hoạt chức cơng tắc chính, hệ thống pin nhiên... mức tối thiểu phát xạ điện từ từ phương tiện chạy pin nhiên liệu (FCV), có kể đến tiêu chuẩn quốc gia tiêu chuẩn quốc tế (CISPR 22) yêu cầu pháp lý An toàn vận hành 5.1 Chức cơng tắc 5.1.1 Quy