ChinaAutoRegs｜GB/T 43252-2023英文版翻译《燃料电池电动汽车能量消耗量及续驶里程试验方法》
Test Methods of Energy Consumption and Range for Fuel Cell Electric Vehicles
CONTENTS
Foreword
1 Scope
2 Normative References
3 Terms and Definitions
4 Measurement Parameters, and Their Units, Accuracies and Resolutions
5 Test Conditions
6 Classification of Test Vehicles
7 Test Methods
Annex A (Normative) Technical Specification for Hydrogen Refueling
Annex B (Normative) Data Processing Method for Category A Vehicles
Annex C (Normative) Data Processing Method for Category B Vehicles
Bibliography
1范围
本文件描述了燃料电池电动汽车在底盘测功机上进行能量消耗量及续驶里程测量的试验方法。
本文件适用于使用压缩气态氢气的M类、N类燃料电池电动汽车（以下简称“车辆”）。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。
GB/T 8170数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB 18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）
GB/T 18386.1 2021电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法 第1部分：轻型汽车
GB/T 18386.2 2022电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法 第2部分：重型商用车辆
GB/T 24548燃料电池电动汽车术语
GB/T 27840—2021重型商用车辆燃料消耗量测量方法
GB/T 37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气
GB/T 38146.1中国汽车行驶工况 第1部分：轻型汽车
GB/T 38146.2中国汽车行驶工况 第2部分：重型商用车辆
3术语和定义
GB/T 24548界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
充氢状态 state of charge：SOC
车载储氢瓶内氢气密度与氢气在公称工作压力和15 ℃时的密度比值。
注：两个主要压力等级下的氢气密度值如下：p（35 MPa,15 ℃） = 24.0 g/L,p（70 MPa,15 ℃）=40.2 g/Lo
4测量参数、单位、准确度和分辨率
表1规定了试验测量参数、单位、准确度和分辨率的要求。
表1测量参数、单位、准确度和分辨率要求
5试验条件
5.1 试验车辆条件
车辆应满足以下要求：
一保持车辆出厂时的外形结构和技术参数；
— 机械运动零部件润滑油的黏度和轮胎压力符合车辆制造商的规定；
— 根据车辆制造商说明书的要求对传动系统和轮胎进行磨合，至少用安装在试验车辆上的燃料 电池动力系统行驶300 km；
一除测试必需的设备和车辆日常操纵部件外.关闭车上的照明装置及用电的辅助装置；
— 车辆使用的燃料符合GB/T 37244的规定。
5.2 环境温度条件及浸车要求
实验室温度应设置为23 °C,允许偏差为士5
浸车区域温度应设置为23 ℃,允许偏差为士3 ℃,浸车时间不少于2 h。
5.3 驾驶模式选择
驾驶模式应按照GB/T 18386.1—2021中C.2驾驶模式的选择进行设定。
5.4 车辆负荷的设定
5.4.1 行驶阻力测定及在底盘测功机上的模拟：Mi类、2类车辆和最大设计总质量不超过3 500 kg 的类车辆按照GB 18352. 6—2016附件CC的规定；其他类型车辆的底盘测功机设定按照 GB/T 27840 2021中附录C的规定进行，其中城市客车的附加质量为最大设计装载质量的65%。
5.4.2 如果行驶阻力曲线由车辆制造商提供，需要提供试验报告、计算报告或其他相关资料，并由检测 机构检验,以确保试验结果的可靠性。
5.5 试验公差要求
试验过程的基准曲线、速度公差和时间公差的示意图如图1所不。
车辆实际速度和测试循环规定的速度之间的允许公差如下：
一适用于M1类、2类车辆和最大设计总质量不超过3 500 kg的类车辆时，速度公差为 + 2.0 km/h,时间公差为士 1.0 s；
适用于其他车辆类型时”速度公差为士 3.0 km/h,时间公差为士 1.0 s,见图1。
M,类、〜类车辆和最大设计总质量不超过3 500 kg的M,类车辆应满足GB 18352.6 2016中 C.1.2.6.6的规定，若车辆申报的最高车速小于中国轻型汽车行驶工况（CLTC）的最高车速,对于超过车 辆申报最高车速的部分,按照GB 18352.6- 2016的附件CA中的CA.5的规定对试验循环进行修正,此 时要求驾驶员将加速踏板踩到底,允许车辆实际车速超过GB 18352.6-2016中C.1.2.6.6规定的公差 上限，但不应超过公差下限。
其他类型车辆应满足GB/T 27840-2021中5.5.1的规定，若车辆申报的最高车速小于中国重型车 商用车测试工况（CHTC）的最高车速，对于超过车辆申报最高车速的部分，按照GB 18352.6—2016的 附件CA中的CA.5的规定对试验循环进行修正*此时要求驾驶员将加速踏板踩到底，允许车辆实际车 速超过GB/T 27840—2021中5.5.1规定的公差上限，但不应超过公差下限。
6试验车辆的分类
试验车辆分为A类车辆和B类车辆，满足公式（1）为A类车辆，不满足公式（1）为B类车辆。其中 申报车辆类型为A类的车辆,按照7.1进行试验，根据公式（1）计算车辆在试验总循环下可充电储能系 统（REESS）的净能量变化量与燃料电池电动汽车消耗氢气的能量比值a。
式中：
△E ——试验总循环下REESS的净能量变化量，单位为千焦（kJ）；
切TH——试验总循环下氢气质量，单位为克（g）;
<7i 一 氢气低热值，1.2/IO，kj/kg。
试验结束后,如果车辆不满足公式（1）的规定，则此次试验无效,且不应按照7.1重复进行试验,试 验车辆应按照7.2规定的方法进行试验；如果车辆满足公式（1）的规定,车辆制造商可按照7.1规定的方 法进行试验,也可按照7.2规定的方法进行试验,车辆制造商可自行决定。
7试验方法
7.1 短缩法
7.1.1 试验程序
车辆按照以下步骤进行试验：
a）试验采用车外供氢的方式；
b）试验前,按照车辆制造商要求调整车辆REESS的SOC状态；
c）将车辆固定在底盘测功机上，按照5.4的规定进行阻力设定；
cl）车辆在底盘测功机上行驶一个完整的循环.循环结束，关闭车辆.静置15 min；
e）按照7.1.2进行工况法续驶里程试验。
7.1.2 工况法续驶里程试验
工况法续驶里程试验步骤如下。
a）按表2的规定进行工况法续驶里程试验，试验运行期间不应停车.直至试验结束。
b）从整车起动开始采样，采样频率不低于5 Hz.直至试验结束。采集参数包括REESS电压 UREESS’REESS电流/REESS、车辆驶过的距离-T、氢气质量/«THO
c）氢气消耗量的测量方法可参照GB/T 35178- 2017规定的方法。
d）氢瓶截止压力试验：试验前车载氢瓶中的氢气应保证至少可行驶一个完整的循环工况，将车 辆固定在底盘测功机上,按照5. 4的规定进行阻力设定。按照GB/T 38146. 1和 GB/T 38146.2的规定进行循环工况试验（循环工况类型的选择见表2）,试验运行期间不应停 车（工况循环内停车除外），至少要行驶一个完整的循环工况。当车辆达到7.2.3的要求时停 止试验，进行氢瓶内部压力测量。氢瓶内部压力测量应按照附录A中A.3规定的方法进行测 量，记录压力P”，此压力值即为氢瓶的截止压力，氢瓶截止压力测量应在30 min内完成。
表2车辆载荷要求及测试工况
7.1.3 试验数据处理
试验数据处理按照附录B进行。
7.2跑完法
7.2.1 试验程序
确定能量消耗量及续驶里程应使用相同的试验程序，按照以下步骤进行试验。
a）试验采用车载供氢的方式。
b）对于可外接充电式燃料电池电动汽车,REESS应按照GB/T 18386.2 — 2022中5.4.3规定的 程序进行充电；对于不可外接充电式燃料电池电动汽车,允许将REESS预置或调整到车辆制 造商的SOC规定值。
O 对车辆进行预加氢至90%以上，然后按照A.1进行精确加氢，并计算得到试验前车辆所载的 氢气质量mi。
d）将车辆固定在底盘测功机上，按照7.2.2进行循环工况续驶里程试验。
e）对于可外接充电式燃料电池电动汽车，试验结束后30 min内，REESS应按照GB/T 18386.2- 2022中5.4.3规定的程序进行充电,测量并记录来自电网的能量E；对于不可外接充电式燃料 电池电动汽车，进入步骤f）。
f）将车辆移动至加氢装置处,按照A.2的规定加氢并计算得到氢气质量”TH，计算结果小数点后 保留四位有效数字（按四舍五人方法）。
除步骤b）和步骤c）外，在每两个步骤执行之间，如果车辆需要移动：
一对类、N,类和最大设计总质量不超过3 500 kg的M2类车辆，不允许使用车上的动力将 车辆移动到下一个试验地点,且应关闭再生制动系统；
—对于其他车辆类型，允许使用车上的动力，要求车辆以不大于30 km/h或者厂区限制的速度 行驶，尽可能以匀速的方式在两个试验地点之间移动，车辆每次在两个试验地点之间的移动距 离不超过3 km。
7.2.2 工况法续驶里程试验
工况法续驶里程试验步骤如下。
a）按照表3的规定进行工况法续驶里程试验，直到达到7.2.3的规定时停止试验。
b）除非有其他规定，工况试验循环期间的停车不应超过3次（工况循环外停车），总的停车时间累 计不超过15 min。停车期间,关闭试验台风扇，不应使用外接电源对车辆充电。
c）从整车起动开始采样，直至试验结束，采样频率不低于5Hz。采集参数包括燃料电池堆电压 UFC、燃料电池堆电流1FC、REESS电压UREESS、REESS电流/REESS、车辆驶过的距离。（测量值 按四舍五入圆整到整数.该距离即为工况法测量的续驶里程）；同时记录用小时（h）和分（min） 表示的所用时间。
注：对于无法直接测量燃料电池堆电压。用、燃料电池堆电流的车辆，可测量DC/DC变换器输出端的电压和电 流.然后折算出燃料电池堆的功率.DC/DC变换器折算效率为97.0%。
表3车辆载荷要求及测试工况
7.2.3 结束试验循环的判定准则
以下两个条件，满足其中一条即停止试验：
a）当车载仪表给出停车指示时；
b）在续驶里程试验中，车辆不能满足5.5规定的公差要求。
达到试验结束条件时，挡位保持不变，使车辆滑行至最低稳定车速或5 km/h.再踩下制动踏板进行 停车。
7.2.4 试验数据处理
试验数据处理按照附录C进行。
附录 A
（规范性）
加氢技术规范
A.1车辆试验前加氢
加氢流程如下。
a）将车辆与加氢装置连接，如图A.1所不。
b）测量车辆所在的环境温度「.参照GB/T 35178-2017中附录A的温度压力法.计算氢气压 缩因子和温度一下的目标压力目标为车载储氢瓶的充氢状态（SOC）为100%,打开截止 阀VI,启动增压设备，向车辆补充氢气至车载储氢瓶的压力达到P1后，关闭增压设备和保持 VI打开状态。
O 实时监测并记录加氢后的环境温度T2和车载储氢瓶的压力P2o
cl）根据T2计算出此时的目标压力P；。计算和P2的差值在2 h之内（含2 h）如果 小于或等于0.3 MPa,则认为车载储氢瓶达到加满状态，加氢结束；在2 h之内（含2 h）如果 △F大于0.3 MPa,则重复步骤b）〜步骤d）,继续向车载储氢瓶加氢，直到在2 h之内（含2 h） △F小于或等于0.3 MPa,关闭截止阀VI结束加氢。
标引序号说明：
图A.1加氢装置示意图
e）根据人和匕，参照GB/T 35178 2017中附录A的温度压力法，计算试验前车辆所载的氢 气质量7″ 1。
A.2车辆试验后加氢
试验结束后，应按照以下步骤进行加氢及计算所消耗的氢气质量：
a）将车辆连接至试验前所用的同一台加氢装置，记录车辆所处的环境温度T「打开截止阀 VI,通过缓冲罐向车辆加注少量氢气（不大于0.05 kg）,并通过质量流量计记录所加注的氢气 质量〃“（此处〃”有可能为0）,关闭截止阀VI,待压力平衡后记录氢瓶内部压力Ps;
b）根据「参照GB/T 35178- 2017中附录A的温度压力法,计算出此时车辆所载的氢气 质量»1：1 ;
C）根据公式（A.1）计算得到试验消耗的氢气质量，”TH。
对于可外接充电式燃料电池电动汽车，对储能装置充电结束后30 min内完成试验后加氢；对于不 可外接充电式燃料电池电动汽车，上述试验后加氢过程需要在试验结束后30 min内完成。
A.3车辆试验后氢瓶内部压力测量
试验结束后，应按照以下方法测量氢瓶内的压力：
a）调整氢气气源的压力高于氢瓶内部压力，将车辆与压力测量装置连接，如图A.2所示; b）使进入氢瓶的氢气质量不大于0.05 kg.及时关闭截止阀.待压力平衡后记录压力P4； c）将压力值以记为试验后氢瓶内部压力。
附录B
（规范性）
A类车辆数据处理方法
B.1 REESS的能量变化量
REESS的能量变化量XE按照公式（B.1）计算:
式中：
UREESS — REESS输出电压，单位为伏特（V）；
IREESS——REESS输出电流（正值表示放电，负值表示充电），单位为安培（A）；
T –总采样时间,单位为秒（s）。
B.2氢气消耗量
氢气消耗量C也按照公式（及2）计算:
式中：
CII2 —氢气消耗量，单位为千克每百公里（kg/100 km）,四舍五人精确到小数点后2位;
——试验中实际测量得到的氢气质量,单位为克（g）;
DT —试验中车辆实际行驶的距离,单位为千米（km）。
8.3 车辆的续驶里程
续驶里程D按照公式（及3）计算：
式中：
D ——车辆续驶里程，单位为千米（km）.按照GB/T 8170的规定修约至整数；
m H,-车辆可用氢气量,单位为克（g）,按照GB/T 8170的规定修约至小数点后1位。
整车可用氢气量〃…根据GB/T 35178-2017附录A规定的方法计算，计算时储氢瓶的初始压力 为公称工作压力,截止压力为在7.1.2 d）中得到的压力值。
8.4 数据处理要求
数据处理过程中的续驶里程应精确到0.001 km,氢气消耗量应精确到0.01 kg/100 km。
附录c
（规范性）
B类车辆数据处理方法
C.1燃料电池汽车动力系统结构图
燃料电池电动汽车动力系统的结构图如图C.1所示。
标引序号说明：
I I —辅助系统；
单向电能传递；
,b 双向电能传递；
4 ） 双向机械能传递；
UREESS ——REESS输出电压，单位为伏特（V）；
I REESS —REESS输出电流，单位为安培（A）,正值表示放电，负值表示充电；
IFC 一燃料电池堆输出电流，单位为安培（A）；
UPC 一燃料电池堆输出电压，单位为伏特（V）；
DC/DC——直流转直流转换器；
DC/AC——直流转交流转换器。
注：考虑到不同结构类型中DC/DC变换器的使用情况可能不同*所以图中DC/DC变换器用虚线框图表小。
图C.1燃料电池电动汽车动力系统结构图
C.2可外接充电式燃料电池电动汽车的试验数据处理
C.2.1燃料电池堆输出总能量
燃料电池堆的输出总能量EEC，按照公式（C.1）计算:
式中：
EFC 一燃料电池堆的输出总能量，单位为千焦”J）;
T 总米样时间，单位为秒（s）。
C.2.2 REESS输出总能量（净能量变化量）
REESS的输出总能量（净能量变化量）EREESS，按照公式（C.2）计算：
式中：
EREESS一 REESS的输出总能量，单位为千焦（kJ）。
C.2.3燃料电池堆和REESS的总输出能量
试验过程中燃料电池堆和动力蓄电池的输出总能量ED.按照公式（C.3）计算：
式中：
心，一燃料电池堆和动力蓄电池的输出总能量,单位为千焦（kJ）。
C.2.4燃料电池堆输出总能量占总输出能量的百分比
燃料电池堆输出总能量占总输出能量的百分比八C，按照公式（C.4）计算：
式中：
小c —燃料电池堆输出总能量占总输出能量的百分比。
C.2.5 REESS输出总能量占总输出能量的百分比
REESS输出总能量占总输出能量的百分比”REESS，按照公式（C.5）计算：
式中：
“REESS——REESS输出总能量占总输出能量的百分比。
C.2.6 REESS贡献的续驶里程
REESS贡献的续驶里程。REESS，按照公式（C. 6）计算：
式中：
。REESS- REESS贡献的续驶里程，单位为千米（km）；
D —车辆续驶里程，单位为千米（km）。
C.2.7燃料电池堆贡献的续驶里程
燃料电池堆贡献的续驶里程（纯氢续驶里程）。FC，按照公式（C.7）计算：
式中：
DFl.——燃料电池堆贡献的续驶里程（纯氢续驶里程）.单位为千米（km）。
C.2.8氢气消耗量
氢气消耗量CH「按照公式（C.8）计算:
式中：
m Ik “车辆可用氢气量,单位为克（g）。
C.2.9电能消耗量
电能消耗量按照公式（C.9）计算：
式中：
CE——电能消耗量,单位为千瓦时每百公里［（kW – h）/100 km］；
E —来自电网的能量,单位为千瓦时（kW • h）。
C.3不可外接充电式燃料电池电动汽车的试验数据处理
C.3.1 总则
按照C.3.2计算REESS的净能量变化量EREESS，并根据E*ESS判断下一步骤：
—如果EREESS〉。，按照步骤C.3.3到步骤C.3.7、C.3.9计算得到氢气消耗量;
—如果EREESS4。，则认为DFC=D，然后按照C.3.9计算得到氢气消耗量。
C.3.2 REESS的净能量变化量
REESS的净能量变化量 EREESS，按照公式（C.10）计算:
C.3.3燃料电池堆输出总能量
燃料电池堆的输出总能量EF「按照公式（c.11）计算：
C.3.4燃料电池堆和REESS的总输出能量
试验过程中燃料电池堆和REESS的输出总能量小，按照公式（C.12）计算：
C.3.5燃料电池堆输出总能量占总输出能量的百分比
燃料电池堆输出总能量占总输出能量的百分比VFC，按照公式（C. 13）计算：
C.3.6 REESS输出总能量占总输出能量的百分比
REESS输出总能量占总输出能量的百分比狭EESS，按照公式（C. 14）计算:
C.3.7燃料电池堆贡献的续驶里程
燃料电池堆贡献的续驶里程。FC，按照公式（C. 15）计算：
C.3.8 REESS贡献的续驶里程
REESS贡献的续驶里程DREESS，按照公式（C. 16）计算：
C.3.9 氢气消耗量
氢气消耗量c H-按照公式（c. 17）计算：
C.4数据处理要求
数据处理过程中,续驶里程应精确到0.001 km,氢气消耗量应精确到0.01 kg/100 km,电能消耗量 应精确到 0.01 kWh/100 km。
对于可外接充电式燃料电池电动汽车,试验结果为续驶里程。、燃料电池堆贡献的续驶里程DFC、 REESS贡献的续驶里程D -氢气消耗量（％和电能消耗量CEo
对于不可外接充电式燃料电池电动汽车,试验结果为续驶里程。、燃料电池堆贡献的续驶里程 DFC >REESS贡献的续驶里程DREESS、百公里氢气消耗量CHZ。
试验结果。FC、D REESS应四舍五入圆整至整数,氢气消耗量CH：和电能消耗量CE按照 GB/T 8170的规定修约至小数点后2位。
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