CNS 15026-1-2006 Fuel cell technologies - Part 1 Terminology《燃料电池技术－第1部：术语》.pdf

1、1 印月958月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 27.070 C4501-115026-1經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 958月29日 月日 (共12頁)燃料電池技術第 1 部：術語 Fuel cell technologies Part 1: Terminology 1. 適用範圍 本標準係燃料電池系列標準之第1部，以圖表、定義與方程式的形式提供有關燃料電池技術在所有應用上一致性之術語，包括但不限定於定置型電源、運輸、可攜式電源和微型電源之應用。 本標準中未列舉之語彙，可參考字典、技術性參考文件或IEC 60050系列標準。 2. 典型燃

2、料電池系統之結構圖 2.1 定置型燃料電池發電系統(stationary fuel cell power systems) 2 CNS 15026-1, C 4501-1 2.2 可攜式燃料電池發電系統(portable fuel cell power systems) 2.3 微型燃料電池發電系統(micro fuel cell power systems) 3 CNS 15026-1, C 4501-1 3. 用語釋義 為達成本標準之目的，下列用語釋義適用。 3.1 允收試驗(acceptance test) 向顧客證明試驗項目符合其指定規格之契約試驗。IEV 151-16-23 3.2

3、鹼性燃料電池(Alkaline Fuel Cell, AFC) 以鹼性水溶液作為電解質之燃料電池。 備考：通常以氫氧化鉀水溶液作為電解質。 3.3 環境溫度(ambient temperature) 環繞一裝置、設備或設施周圍，可能會影響裝置、設備或設施之性能之介質溫度。 3.4 陽極(anode) 藉由電子自燃料移出至電氣負載，隨後排放燃料氧化反應後之生成物，發生燃料氧化反應的燃料電極。 3.5 自動控制系統(automatic control system) 由感測裝置、致動裝置、閥件、開關及邏輯組件(包含處理控制裝置)所組成，使燃料電池發電系統參數保持在製造廠商所限定之範圍內，而不需人力

4、介入之系統。 3.6 背景噪音位準(background noise level) 設備處於停機狀態下，在規定的量測點上所測得源自於設備周圍之聲壓位準，以分貝dB(A)表示。 3.7 陰極(cathode) 發生氧化劑還原反應的空氣/氧化劑電極來自電負載授予之電子，在此共同參與氧化還原反應並排放產物。 3.8 冷態(cold state) 燃料電池發電系統在環境溫度下無電力輸入或輸出的狀況。(參考IEC 62282-3-2第3.1.10節) 3.9 排水(discharge water) 自燃料電池發電系統中所排出的水，包括廢水及凝結水。 3.10 發電效率(electrical effici

5、ency) 燃料電池發電系統之可用電能輸出對能量輸入之比值。 備考： 燃料電池發電系統的輸出電能應減去由外部供給寄生負載(parasitic load)之電能。 3.11 電氣洩漏(electrical leakage) 參考第3.32節洩漏電流。 3.12 電解質洩漏(electrolyte leakage) 液態電解質由燃料電池模組中逸出。 3.13 電磁相容性(electromagnetic compatibility, EMC) 設備或系統在其電磁環境下功能運作正常，且不致對在此環境下之任何物體產生無法承受的電磁擾動之能力。IEV 161-01-07 4 CNS 15026-1, C

6、4501-1 3.14 電磁擾動(electromagnetic disturbance, EMD) 能降低裝置、設備或系統之性能或嚴重影響生物或物質的任何電磁現象。IEV 161-01-05 3.15 (擾動源之)電磁發射位準(electromagnetic emission level (of a disturbing source) 自特定裝置、設備或系統發射之電磁擾動位準。 3.16 電磁干擾(electromagnetic interference, EMI) 由電磁擾動對設備、傳輸通道或系統造成性能降低之現象。IEV 161-01-06 3.17 排放物特性(emission ch

7、aracteristics) 在排放至環境的位置上量測得到的燃料電池發電系統因重組器(reformer)燃燒後或其他次系統(subsystems)所產生排放氣體中總硫氧化物(SOX)、總氮氧化物(NOX)、二氧化碳、一氧化碳、總碳氫化合物和浮懸粒子之濃度。 3.18 估計個別噪音值(estimated individual noise value) 由設備在規定之操作狀態下所測得之噪音值減去背景噪音位準所得的值。 3.19 強制通風(forced ventilation) 以機械方式使空氣流動並置換新鮮空氣。 3.20 燃料電池(fuel cell) 將燃料(如氫氣或富含氫氣之氣體、醇類、碳氫

8、化合物)與氧化劑(如空氣或氧氣)經電化學反應後將化學能轉換成直流電能、熱及其他反應產物之電化學裝置。 3.21 燃料電池模組(fuel cell module) 1種含1個以上燃料電池組之組合，以電化學方式將化學能轉換成電能和熱能，並可整合至車輛或發電系統中。 備考：燃料電池模組包括以下主要元件： 1個以上之燃料電池組； 用來輸送燃料、氧化劑和排放物之管路系統； 電池組輸出電力的電氣連接，及 監視與控制裝置。 此外，燃料電池模組可能包括： 輸送其他流體(例如：冷卻介質、惰性氣體)之裝置； 偵測正常及/或異常操作條件之裝置； 外殼或壓力容器，及 通風系統。 3.22 燃料電池發電系統(fuel

9、cell power system) 利用1組以上具電、熱管理系統之燃料電池模組以產生可用之電能及/或熱能輸出之發電系統。 備考：此系統包括第2節所示之全部或部分系統。 3.23 燃料電池組(fuel cell stack) 將2個以上的燃料電池進行電氣連接之組合。 5 CNS 15026-1, C 4501-1 3.24 燃料處理系統(fuel processing system) 包括任何附屬的熱交換器及控制裝置，以將輸入的燃料轉化為適合於燃料電池組使用的成分之化學處理設備。 3.25 滿載電流(full load current) 由製造廠商所指定，燃料電池模組設計在此條件下運轉所能提供

10、之最大連續負載電流。 3.26 氣體越極(gas crossover) 在燃料側與氧化劑側之間所發生之越極洩漏。 3.27 氣體洩漏(gas leakage) 除預期排氣之外，逸出燃料電池模組的所有氣體總量。 3.28 危險位置(分類)(hazardous locations (classified) 任一區域或空間中，存有或可能有可燃性塵粒、可引燃性纖維或易燃性之揮發性液體、氣體、蒸氣或混合物，在空氣中的含量足以產生爆炸或可引燃的混合物。 3.29 危害(hazard) 對人體健康造成傷害，或對資產或環境造成破壞的潛在因子。 3.30 熱回收效率(heat recovery efficien

11、cy) 在指定的時間點由燃料電池發電系統回收的熱功率與同一時間點進入燃料電池發電系統的燃料和氧化劑總功率之比值。 3.31 界面點(interface point) 位於燃料電池發電系統邊界上之量測點，物質及/或能量在此邊界進入或離開。 備考： 邊界係選定在能準確量測系統性能之處。若有需要，燃料電池發電系統之邊界或界面點應在各方同意下來評定。 3.32 洩漏電流(leakage current) 除短路外，流經非預期導電路徑之電流。IEV 151-15-49 3.33 可燃下限(Lower Flammability Limit, LFL) 空氣中可燃性氣體/蒸氣能引發火勢之最低濃度。 3.34

12、 歧管(manifold) 供給或收集來自燃料電池或燃料電池組流體之導管。 3.35 最大容許工作壓力(Maximum Allowable Working Pressure, MAWP) 組件或系統可操作之最大表壓力。 備考： 最大容許工作壓力為決定限壓/釋壓裝置設定值之基準，在相關組件或系統遭逢意外的過壓狀況時能予以保護。 3.36 最大操作壓力(Maximum Operating Pressure, MOP) 由製造廠商所指定，使相關組件或系統依設計能連續操作之最大錶壓力。 備考：包括穩態及暫態之所有正常操作。 3.37 微型燃料電池發電系統(micro fuel cell power s

13、ystem) 燃料電池發電系統及其燃料儲存容器可配帶或易於用手攜帶，能提供60V以下之直流電壓及240VA以下之輸出功率，作為消費性電氣設備供電或充電用途6 CNS 15026-1, C 4501-1 的直流元件。 3.38 最低電壓(minimum voltage) 燃料電池模組在額定功率或最大容許過載條件連續供應之電壓，擇其較低者為最低電壓。 3.39 熔融碳酸鹽燃料電池(Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 以熔融碳酸鹽作為電解質之燃料電池。 備考：通常以鋰鉀或鋰鈉之熔融碳酸鹽類作為電解質。 3.40 自然通風(natural ventilation) 由於

14、氣流及/或溫度梯度的效應，造成空氣流動並置換新鮮空氣。 3.41 (發電系統之)噪音位準(noise level (power system) 燃料電池發電系統於產生最大噪音之穩態操作條件下，在規定的量測點上所測得其產生最大噪音之聲壓位準，以分貝dB(A)表示。 3.42 內部儲能(onboard energy storage) 輔助或補充燃料電池模組提供功率給內部或外部負載之內部能源。 3.43 (燃料電池模組之)開路電壓(open circuit voltage (fuel cell module) 具有燃料及氧化劑的燃料電池模組，在無外部電流流通下，跨於兩極端子間的電壓。 備考：此電壓為

15、燃料電池模組可達到的最高電壓。 3.44 總能源效率(overall energy efficiency) 發電效率與熱回收效率的總和。 3.45氧化劑處理系統(oxidant processing system) 對進入系統的氧化劑進行計量、調整、處理並可將其加壓供給燃料電池發電系使用的次系統。 3.46 寄生負載(parasitic load) 為使燃料電池發電系統在穩定操作條件下連續運轉，所需提供給輔助機械裝置及設備(例如週邊設備(balance of plant, BOP)之電能。 備考：輔助設備之例子為：鼓風機、循環泵、加熱器、感測器等。 3.47 磷酸燃料電池(Phosphoric

16、 Acid Fuel Cell, PAFC) 以磷酸水溶液作為電解質之燃料電池。 3.48 高分子電解質燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell, PEFC) 參考第3.51節質子交換膜燃料電池。 3.49 可攜式燃料電池發電系統(portable fuel cell power system) 此種燃料電池發電系統在操作時可移動，而非以緊固或其他方式固定於特定位置上。 3.50 電力調整系統(power conditioning system) 用於改變電壓的振幅或波形或以其他方式調變或調整電源輸出的設備。 3.51 質子交換膜燃料電池(Proton Exchan

17、ge Membrane Fuel Cell, PEMFC) 以質子交換膜作為電解質的燃料電池。 7 CNS 15026-1, C 4501-1 3.52 回收熱(recovered heat) 由燃料電池發電系統實際回收的熱能。 備考： 在燃料電池發電系統的界面點量測熱能回收次系統流入與流出之流體介質(例如：水、蒸汽、空氣、油等)的溫度及流率來測定回收熱。 3.53 參考條件(reference conditions) 任意選定的條件，用來重新換算量測所得的氣體體積至參考溫度及絕對壓力的條件下。 3.54 反應時間(response time) 燃料電池發電系統由設定狀態轉變至另一狀態所需之時

18、間。 3.55 例行試驗(routine test) 對製程中或製造完成之產品所進行每一個別項目的符合性試驗。IEV 151-16-17 3.56 安全措施(safeguarding) 控制系統依據技術性製程的監控所採取的作動程序，以避免製程條件會對人員、設備、產品或環境造成危害。 3.57 關機時間(shutdown time) 額定功率下移去負載的時間點與製造廠商所規定的完成關機的時間點，兩者間之時距。 3.58 固態氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) 以導離子性氧化物作為電解質的燃料電池。 3.59 固態高分子燃料電池(Solid Polymer F

19、uel Cell, SPFC) 參考第3.51節質子交換膜燃料電池。 3.60 待機狀態(standby state) 燃料電池發電系統處於適度的操作溫度下且在不輸出電功率的運轉模式，但可立即切換到能輸出電功率的操作狀態。 3.61 啟動能(start-up energy) 在啟動時間內所需電能、熱能及/或化學(燃料)能的總和。 3.62 啟動時間(start-up time) 燃料電池發電系統在不需外部輸入電力來維持儲放狀態時，自冷態轉變至淨電功率輸出所需的時間(燃料電池發電系統在需要外部輸入電力來維持儲放狀態時，自儲放狀態轉變至淨電功率輸出所需的時間)。 3.63 定置型燃料電池發電系統(

20、stationary fuel cell power system) 連接與固定於一處的燃料電池發電系統。 3.64 儲放狀態(storage state) 燃料電池發電系統處於不運轉並在製造廠商所規定的條件下，可能需要輸入熱能及/或電能以防止元件劣化之狀態。 3.65 輸出電能變動試驗(test for power output change) 驗證燃料電池發電系統其輸出電能對負載變化所呈現之響應特性的試驗。 8 CNS 15026-1, C 4501-1 3.66 熱管理系統(thermal management system) 提供燃料電池發電系統加以冷卻、排熱使維持熱平衡的次系統，若有

21、需要時，可將過量熱能回收，並在系統啟動期間協助加熱發電系統組件(power train)。 3.67 熱穩定性(thermal stability) 穩定溫度狀態，準穩態，係任意指定溫度變化(在間隔15分鐘的2筆讀值)不超過3 K或1%的絕對操作溫度，選擇較高者。 3.68到達滿載功率輸出時間(time to full power) 由待機狀態到達製造廠商所規定的100 %額定功率所需之時間。(參考IEC 62282-3-2) 3.69 型式試驗(type test) 對產品一項或多項具代表性的項目進行符合性試驗。IEV 151-16-16 3.70 通風系統(ventilation syst

22、em) 燃料電池發電系統中以機械方式供應空氣於機箱的次系統。 3.71 振動位準(vibration level) 在所有運作模式下，所測得由燃料電池發電系統產生之機械振動的最大量測值。 備考：振動位準以分貝(dB)表示。 3.72 廢熱(waste heat) 釋放而不回收的熱能。 3.73 廢水(waste water) 自燃料電池發電系統中所排出過量的水，但不包括熱回收系統中的水。 3.74 水處理系統(water treatment system) 對回收或添加的水加以處理、淨化以供給燃料電池發電系統使用的次系統。 相對應國際標準：IEC 62282-1: 2005 Fuel cell

23、 technologies Part 1: Terminology 9 CNS 15026-1, C 4501-1 索引 名詞 節次 acceptance test 3.1 AFC 3.2 alkaline fuel cell 3.2 ambient temperature 3.3 anode 3.4 automatic control system 3.5 background noise level 3.6 cathode 3.7 classified locations 3.28 cold state 3.8 compatibility, electromagnetic 3.13 con

24、ditions, reference 3.53 control system, automatic 3.5 crosver, gas 3.26 curent, ful oad 3.25 current, leakage 3.32 discharge water 3.9 disturbance, electromagnetic 3.14 efficiency, electrical 3.10 efficiency, heat recovery 3.30 efficiency, overall energy 3.44 electrical efficiency 3.10 electrical le

25、akage 3.11 electrolyte leakage 3.12 electromagnetic compatibility 3.13 electromagnetic disturbance 3.14 electromagnetic emission level 3.15 electromagnetic interference 3.16 EMC 3.13 ED 3.14 EMI 3.16 emission characteristics 3.17 emission level, electromagnetic 3.15 energy storage, onboard 3.42 ener

26、gy, start-up 3.61 estimated individual noise value 3.18 flammability limit, lower 3.33 forced ventilation 3.19 fuel cel 3.20 10 CNS 15026-1, C 4501-1 fuel cell module 3.21 fuel cell power system 3.22 fuel cell power system, micro 3.37 fuel cell power system, portable 3.49 fuel cell power system, sta

27、tionary 3.63 fuel cell stack 3.23 fuel cell, alkaline 3.2 fuel cell, molten carbonate 3.39 fuel cell, phosphoric acid 3.47 fuel cell, polymer electrolyte 3.48 fuel cell, proton exchange membrane 3.51 fuel cell, solid oxide 3.58 fuel cell, solid polymer 3.59 fuel processing system 3.24 ful oad curent

28、 3.25 full power, time to 3.68 gas crosver 3.26 gas leakage 3.27 hazardous locations 3.28 hazard 3.29 heat recovery efficiency 3.30 heat, recovered 3.52 heat, waste 3.72 interface point 3.31 interference, electromagnetic 3.16 leakage current 3.32 leakage, electrical 3.11 leakage, electrolyte 3.12 le

29、akage, gas 3.27 LF 3.3 load, parasitic 3.46 lower flammability limit 3.33 manifold 3.34 MAWP 3.35 maximum allowable working pressure 3.35 maximum operating pressure 3.36 MCF 3.39 micro fuel cell power system 3.37 minimum voltage 3.38 module, fuel cell 3.21 molten carbonate fuel cell 3.39 MOP 3.36 11

30、 CNS 15026-1, C 4501-1 natural ventilation 3.40 noise level 3.41 noise value, estimated individual 3.18 noise, background 3.6 onboard energy storage 3.42 open circuit voltage 3.43 overall energy efficiency 3.44 oxidant processing system 3.45 PAFC 3.47 parasitic load 3.46 PEFC 3.48 PEMFC 3.51 phospho

31、ric acid fuel cell 3.47 point, interface 3.31 polymer electrolyte fuel cell 3.48 portable fuel cell power system 3.49 power conditioning system 3.5 power output change, test for 3.65 power system, fuel cell 3.22 pressure, maximum allowable working 3.35 pressure, maximum operating 3.36 proton exchang

32、e membrane fuel cell 3.51 recovered heat 3.52 reference conditions 3.53 response time 3.54 routine ts. 3.5 safeguarding 3.56 shutdown time 3.57 SOFC 3.58 solid oxide fuel cell 3.58 solid polymer fuel cell 3.59 SPFC 3.59 stability, thermal 3.67 stack, fuel cell 3.23 standby state 3.60 start-up energy

33、 3.61 star-up time 3.62 state, cold 3.8 state, standby 3.60 state, storage 3.64 stationary fuel cell power system 3.63 storage state 3.64 12 CNS 15026-1, C 4501-1 temperature, ambient 3.3 test for power output change 3.65 test, acceptance 3.1 tes, routine 3.5 test, type 3.69 thermal management syste

34、m 3.66 thermal stability 3.67 time to full power 3.68 time, response 3.54 time, shutdown 3.57 tie, star-up 3.62 type test 3.69 ventilation system 3.70 ventilation, forced 3.19 ventilation, natural 3.40 vibration level 3.71 voltage, minimum 3.38 voltage, open circuit 3.43 waste hat 3.72 waste water 3.73 water treatment system 3.74 water, discharge 3.9 water, waste 3.73