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标准编号 | GB/T 37154-2018 (GB/T37154-2018) | 中文名称 | 燃料电池电动汽车 整车氢气排放测试方法 | 英文名称 | Fuel cell electric vehicles -- Test methods of hydrogen emission | 行业 | 国家标准 (推荐) | 中标分类 | T10 | 国际标准分类 | 43.060.01 | 字数估计 | 10,155 | 发布日期 | 2018-12-28 | 实施日期 | 2019-07-01 | 起草单位 | 同济大学、中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司、中科院大连化学物理研究所、浙江大学、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、深圳市标准化研究院 | 归口单位 | 全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC 114) | 提出机构 | 中华人民共和国工业和信息化部 | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 |
GB/T 37154-2018
Fuel cell electric vehicles--Test methods of hydrogen emission
ICS 43.060.01
T10
中华人民共和国国家标准
燃料电池电动汽车 整车氢气排放测试方法
2018-12-28发布
2019-07-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。
本标准起草单位:同济大学、中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、
上海汽车集团股份有限公司、中科院大连化学物理研究所、浙江大学、上海机动车检测认证技术研究中
心有限公司、深圳市标准化研究院。
本标准主要起草人:侯永平、兰昊、赵静炜、郝冬、任纪良、侯明、季明干、郑津洋、周 、何云堂、
缪文泉、周毅、王益群、吴东来、裴冯来。
燃料电池电动汽车 整车氢气排放测试方法
1 范围
本标准规定了燃料电池电动汽车整车氢气排放测试方法。
本标准适用于使用压缩氢的(M类、N类)燃料电池电动汽车(以下简称为“车辆”)。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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 18352.5-2013 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)
GB/T 19754-2015 重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法
GB/T 24548 燃料电池电动汽车 术语
ISO/T S14687-2 氢燃料 产品规范 第2部分:道路车辆用质子交换膜(PEM)燃料电池的应用
3 术语和定义
GB/T 24548界定的术语和定义适用于本文件。
4 试验设备、仪器
4.1 所用底盘测功机及其测试准确度应符合GB 18352.5-2013的相关规定。
4.2 底盘测功机的调整按照GB 18352.5-2013附录C中附件CB、附件CC及附件CD的规定进行,直
到满足标准要求。
4.3 试验用仪表准确度要求见表1。
表1 试验用仪表准确度要求
名称 单位 准确度 备注
电压表 V ≤0.5%FS FS:满量程
电流表 A ≤0.5%FS FS:满量程
温度计 K ±1 -
湿度计 - ±3% -
氢气流量计 g/s ≤1% 按照相对误差计
氢气浓度检测仪 - ±0.2% -
5 车辆状态要求
燃料电池汽车整车应满足以下要求:
---保持车辆出厂时的外形结构和技术参数;
---除测试必需的设备和车辆日常操纵部件外,应关闭车上的照明装置及用电的辅助装置;
---机械运动零部件润滑油的黏度和轮胎压力(车辆满载状态)应符合车辆制造厂的规定;
---根据车辆制造厂说明书的要求对传动系统和轮胎进行磨合;
---车辆应使用符合ISO/T S14687-2要求的商用燃料。
6 试验方法
6.1 怠速热机状态氢气排放
6.1.1 试验车辆的准备
在试验之前,按照制造商规定的程序,启动燃料电池发动机,使其运行在一定功率,使燃料电池发动
机本身温度处于制造商规定的范围内,然后关闭燃料电池发动机。
6.1.2 试验过程
按照制造商的规定,启动燃料电池发动机,使其保持在怠速状态,完成一次排气吹扫过程后保持
1min,然后按照制造商规定的程序停机。
6.1.3 测量氢气排放相对体积浓度
氢气排放相对体积浓度按照以下要求进行测量:
a) 从燃料电池发动机启动开始进行氢气排放相对体积浓度测量,直至燃料电池发动机完全停机;
b) 测量点位置:距离排气口外100mm,且在排气口几何中心线延长线上。
6.1.4 试验要求
试验过程满足以下要求:
a) 试验进行一次;
b) 连续记录氢气排放相对体积浓度值的时间历程曲线,采样频率不低于5Hz。
6.2 循环工况下热机状态氢气排放
6.2.1 试验车辆准备
在试验正式开始之前,试验车辆放置在带有负荷和惯量模拟的底盘测功机上,并按照一定的速度运
行,使燃料电池发动机的工作温度达到制造商规定的热机状态温度,然后停车关闭燃料电池发动机。
6.2.2 试验过程
试验过程满足以下要求:
a) M1 类和 N1 类及总质量不超过3.5t的 M2 类燃料电池电动汽车:试验车辆载荷按照
GB 18352.5-2013的相关规定加载。按照制造商规定的程序启动车辆,遵照GB 18352.5-
2013附件CA规定的循环工况(包括市区运转循环和市郊运转循环)进行试验,试验过程中车
辆速度偏差应该符合GB 18352.5-2013的规定;总质量超过3.5t的 M2 类、M3 类、N2 类、N3
类燃料电池电动汽车:试验车辆载荷按照GB/T 19754-2015的相关规定加载。按照制造商
规定的程序起动车辆,遵照GB/T 19754-2015附录B规定的中国典型城市公交循环工况进
行试验,试验过程中车辆速度偏差应该符合GB/T 19754-2015的规定。
b) 从整车启动开始采样,循环结束,立刻关闭燃料电池发动机,燃料电池发动机完全停机后采样
结束。
6.2.3 试验数据测量和结果
试验数据测量和结果处理满足以下要求:
a) 记录燃料电池堆的电流(I)、电压(U)、氢气流量(进气流量mH2)等时间历程曲线,氢气质量流
量计的准确度满足表1的要求。
b) 按照附录A计算氢气的排放量。
c) 试验应重复三次,试验最终结果应取三次的平均值,采样频率不低于5Hz。
d) 每次试验前,车辆的动力电池SOC状态要保持一致。
附 录 A
(规范性附录)
氢气排放计算方法
A.1 燃料电池堆实际氢气消耗量
如果氢气质量流量计以流量单位记录结果,则燃料电池堆在某段时间内的实测氢气消耗量按式(A.1)
计算:
MH2=∫
T2
T1
mH2·dt (A.1)
式中:
MH2---燃料电池堆实测氢气消耗量,单位为克(g);
mH2---燃料电池堆实测氢气流量,单位为克每秒(g/s);
T1 ---起始时间,单位为秒(s);
T2 ---结束时间,单位为秒(s)。
A.2 燃料电池堆理论氢气消耗量
燃料电池堆在某段时间内的理论氢气消耗量按式(A.2)计算:
MH2_theo=∫
T2
T1
mH2_theo·dt (A.2)
式中:
MH2_theo---燃料电池堆理论氢气消耗量,单位为克(g);
mH2_theo---燃料电池堆理论氢气流量,单位为克每秒(g/s);
T1 ---起始时间,单位为秒(s);
T2 ---结束时间,单位为秒(s)。
理论氢气流量按法拉第公式计算[见式(A.3)]:
mH2_theo=(m×I×N)/(n×F) (A.3)
式中:
mH2_theo---燃料电池堆理论氢气流量,单位为克每秒(g/s);
m ---氢气摩尔质量,2.016g/mol;
I ---燃料电池堆电流,单位为安(A);
N ---燃料电池堆单电池片数;
n ---每个氢分子释放的电子数,2;
F ---法拉第常数,96485C/mol。
A.3 燃料电池堆氢气排放量
燃料电池堆在某段时间内排放的氢气按式(A.4)计算:
MH2_emission=MH2-MH2_theo (A.4)
式中:
MH2_emission---燃料电池堆的氢气排放量,单位为克(g);
MH2 ---燃料电池堆实测氢气消耗量,单位为克(g);
MH2_theo ---燃料电池堆理论氢气消耗量,单位为克(g)。
A.4 燃料电池堆氢气排放率
燃料电池堆在某段时间内的氢气排放率按式(A.5)计算
bH2_emission=3600·MH2_emission/Qs (A.5)
式中:
bH2_emission ---燃料电池堆的氢气排放率,单位为克每千瓦时[g/(kW·h)];
MH2_emission--......
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