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| 标准编号 | GB/T 19754-2015 (GB/T19754-2015) | | 中文名称 | 重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法 | | 英文名称 | Test methods for energy consumption of heavy-duty hybrid electric vehicles | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | T04 | | 国际标准分类 | 43.020 | | 字数估计 | 103,174 | | 发布日期 | 2015-05-15 | | 实施日期 | 2015-10-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 19754-2005 | | 引用标准 | GB/T 12534; GB 18352.3-2005; GB/T 18386; GB/T 19596; GB/T 19753; GB/T 27840-2011; QC/T 741; QC/T 759-2006; QC/T 837 | | 起草单位 | 东风汽车公司 | | 归口单位 | 全国汽车标准化技术委员会 | | 标准依据 | 国家标准公告2015年第15号 | | 提出机构 | 中华人民共和国工业和信息化部 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了重型混合动力电动汽车在底盘测功机或道路上进行能量消耗量试验的试验方法。本标准适用于最大总质量超过3500kg的混合动力电动汽车。 | GB/T 19754-2015
重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法
Test methods for energy consumption of heavy-duty hybrid electric vehicles
1 范围
本标准规定了重型混合动力电动汽车在底盘测功机或道路上进行能量消耗量试验的试验方法。
本标准适用于最大总质量超过3500kg的混合动力电动汽车。
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/T 12534 汽车道路试验方法通则
GB 18352.3-2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)
GB/T 18386 电动汽车 能量消耗率和续驶里程试验方法
GB/T 19596 电动汽车术语
GB/T 19753 轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法
GB/T 27840-2011 重型商用车辆燃料消耗量测量方法
QC/T 741 车用超级电容器
QC/T 759-2006 汽车试验用城市运转循环
QC/T 837 混合动力电动汽车类型
3 术语和定义
GB/T 19596、QC/T 741、QC/T 837、GB/T 19753、GB/T 27840界定的以及下列术语和定义适用
于本文件。
3.1
超级电容器荷电状态
基于实际测量的电容电压平方值与厂家规定的允许使用的电容下限电压的平方值的差值(Uact2-
Umin2),表示成对电容最大标称电压平方值与厂家规定的允许使用的电容下限电压的平方值的差值
(Umax2-Umin2)的百分比。
3.2
净能量改变量
储能装置能量的净改变量。
注:单位为千瓦时(kW·h)。
3.3
用于驱动的能量
从汽车消耗的燃料和/或储能装置获得的用于驱动汽车的能量。如果能量仅供给汽车附件(如传统
汽车中12V/24V的辅助蓄电池),则不应作为驱动能量看待。
3.4
驱动系统
汽车启动后,能够依据驾驶员的操作指令,给汽车提供驱动力的系统。
3.5
制动能量回收系统
汽车减速或下坡时,将车辆行驶过程中的动能及势能转化或部分转化为储能装置能量存储起来的
系统。
3.6
总燃料能量
基于燃料低热值进行计算的总的燃料能量。
注:单位为千瓦时(kW·h)。
3.7
总燃料驱动能量
燃料能量转化成用于驱动汽车的机械能量。
注:单位为千瓦时(kW·h)。
3.8
循环总驱动能量
在试验运转循环的全过程中,车辆的总驱动能量,包括总燃料驱动能量和电驱动能量。
4 净能量改变量(NEC)的计算方法
4.1 NEC计算原理
NEC是判断采用可外接充电与不可外接充电式混合动力汽车试验方法的主要判别条件,是试验的
主要环节。对于不可外接充电式混合动力汽车,为了真实比较混合动力电动汽车(HEV)和传统汽车的
燃料消耗量结果,HEV的数据应进行修正以保证储能装置的能量净改变量NEC基本为零,这样,所有
的能量是由辅助动力系统(APU)中的发动机提供。
4.2 NEC计算
4.2.1 NEC计算原则
应在试验过程中监测储能装置的能量变化。对于每个不同的行驶循环,最少应进行三组测试以确
保有足够的数据对SOC进行修正。
由于不同类型的储能装置储存的能量是不同的,所以不同类型的储能装置将使用不同的公式来定
义NEC。以下各小节给出了动力蓄电池和超级电容器的计算公式。
4.2.2 动力蓄电池的NEC计算公式
动力蓄电池的NEC可由式(1)、式(2)和式(3)进行计算:
4.2.3 超级电容器的NEC计算公式
超级电容器的NEC计算公式见式(4):
4.3 NEC相对变化量的确定
4.3.1 循环总驱动能量
4.3.1.1 循环总驱动能量的算法
本标准采用循环总驱动能量而不采用总燃料驱动能量来确定NEC的相对变化量,因为针对相同
的试验循环,前者循环总驱动能量是基本不会变化的;而后者可能随储能装置储存的能量不同,而燃料
驱动能量和电能量驱动能量形成互补关系,会在多次试验中出现燃料驱动能量发生变化的情况。
循环总驱动能量可以选用以下两种方式之一进行计算,方式一是通过底盘测功机采集的数据,计算
循环总驱动能量;方式二是通过试验消耗的燃料量,计算总燃料驱动能量,再根据试验过程的NEC,计
算出循环总驱动能量。
4.3.1.2 底盘测功机试验方法确定循环总驱动能量
车辆在底盘测功机上进行试验时,底盘测功机可以实时测量试验时车辆对轮边实际的驱动力,实际
的车速,可以通过式(5)计算得到循环总驱动能量(单位:kW·h)。
4.3.1.3 燃料驱动能量计算方法确定循环总驱动能量
可以通过式(6),利用总燃料驱动能量和NEC计算轮边的循环总驱动能量。
循环总驱动能量=总燃料驱动能量×η传动1-NEC×η传动2 (6)
4.3.2 总燃料驱动能量
总燃料驱动能量(单位:kW·h)是整个试验过程中,APU中发动机消耗的燃料的能量转化成驱动
能量的数值,可以用式(7)进行计算:
4.3.3 NEC的相对变化量
NEC的相对变化量定义为换算到轮边的NEC与循环总驱动能量的比值,用式(8)进行计算。
5 试验循环
5.1 试验循环要求
对于城市客车,应在65%载荷状态下采用图1规定的中国典型城市公交循环(详见附录B),或在满
载状态下采用GB/T 27840-2011规定的C-WTVC循环进行试验。对于其他商用车辆,应在满载状态
下采用GB/T 27840-2011中规定的C-WTVC循环,参见该标准的附录F(C-WTVC循环)。同时可
以参见本标准的附录C、附录D和QC/T 759-2006的附录B城市客车用循环数据(快速道路)提供的
试验循环;或经汽车制造厂和检测机构协商,本标准也允许对试验循环工况进行改动和调整,以便更好
地体现汽车的使用性能(但需要在试验报告中予以详细说明),检测数据可供参考。
5.2 试验循环持续时间
对于城市客车,本标准推荐采用2次重复的中国典型城市公交循环作为试验的行驶循环,统计信息
详见表1。对于其他商用车辆,本标准推荐直接采用C-WTVC循环,统计信息见GB/T 27840-2011
的附录F。
循环次数 行驶时间 行驶距离 平均车速 最高车速 最大加速度 最大减速度 怠速时间 怠速时间比例
2 2628s 11.6km 15.9km/h 60km/h 0.914m/s2 1.543m/s2 762s 29.0%
6 试验准备
6.1 试验条件
道路试验时,环境温度应在5℃~35℃之间。在试验开始和结束时,应记录环境温度。
底盘测功机试验时,环境温度应在20℃~30℃之间。试验开始和结束时,温度不能超出此范围。
如果进行道路试验,试验条件应当符合GB/T 12534的要求。
如果在底盘测功机上进行试验,试验场所应配备动力蓄电池通风和冷却的装置、飞轮防护罩、防高
压安全装置,以及其他必要的安全防护设施。试验时,可以使用一个定转速风机把冷却空气导向汽车,
以保证发动机工作温度满足制造厂的要求。这些风扇应当仅在汽车运行时工作,而汽车关机时应停止
运转。
6.2 汽车数据的预先收集
试验之前,应按照附录E的内容详细地记录汽车参数。
任何与基本程序不同的内容,如试验汽车以不同于混合动力汽车工作模式运行,应完整地记录以备
后续试验再现此试验过程。
6.3 车辆条件
6.3.1 车辆性能稳定型
试验之前,汽车应该按照汽车制造厂的规定进行里程磨合,或磨合3000km。
6.3.2 车辆状态
试验前应对车辆状态进行检查:
---试验汽车性能应当符合汽车制造厂规定,能够正常行驶;
---应根据汽车制造厂规定调整发动机、电机和汽车操纵件;
---如果汽车的冷却风扇为温控型,应使其保持正常的工作状态。乘客舱的空调系统应当关闭。
6.3.3 试验车辆载荷
除了特殊规定外,M2、M3 类城市客车根据选用的试验循环,车辆载荷为装载质量的65%或满载;
其他汽车为满载,乘员质量及其装载要求按GB/T 12534的规定。
6.3.4 轮胎压力
对于底盘测功机试验,在试验开始之前,轮胎压力应当设定为汽车在底盘测功机上建立道路阻力系
数时的压力值,而且不能超过制造厂的规定值范围。
6.3.5 换挡
驾驶员应当通过使用加速踏板的适当操作或/和换挡转速的准确选择以实现行驶循环所规定的车
速与时间的对应关系。应当避免车速变化比理论车速平缓,或有过度的加速踏板扰动的情况,以免引起
试验的无效性。
加速过程应当根据厂商建议进行平稳加速。对于手动变速箱,驾驶员应当在最短的时间内完成换
挡过程。如果汽车不能以指定的速度加速,那么汽车应当在最大油门踏板下运行直到车速跟踪上理论
车速要求。
6.3.6 车速及公差
车辆加速、等速和用制动器减速时,实际车速与理论车速允许偏差为±3.0km/h。若在不使用制
动器的情况下,车辆减速时间比相应工况规定的时间短,则应在下一个工况时间中恢复至理论循环规定
的时间。
在工况改变过程中,允许车速的偏差大于规定值,但超过车速偏差的时间不应大于1.0s。
6.3.7 制动能量回收
如果汽车有制动能量回收的功能,汽车在底盘测功机上进行试验时应当采用与实车相同的控制策
略。如果汽车配备了防抱死制动系统(ABS),或配备了驱动力控制系统(TCS),并且在单轴驱动的底盘
测功机上进行试验,汽车的防抱死制动系统(ABS)或驱动力控制系统(TCS)有可能会误把未安置于转
毂轮毂上的不转动的车轮当作故障系统。如果发生此类现象,那么应对ABS或TCS系统的轮速传感
器等进行屏蔽以获得正常的系统工作。
6.3.8 汽车试验准备和预处理
汽车预处理至少应当包括燃料箱清空和再充满,或使用一个外部油箱以保证使用的是试验用燃料。
6.4 预置储能装置
6.4.1 车外充电
对于可外接充电式混合动力电动汽车的储能装置,在试验之前应当被充电至汽车制造厂要求的荷
电状态。对于不可外接充电式混合动力电动汽车,车外充电或使用车载发动机充电仅允许应用于将储
能装置预置和调整到厂家的SOC规定值。
6.4.2 储能装置的失效
当储能装置损坏,或储能装置能量储存能力低于制造厂规定的数值时,该储能装置应视作失效,应
当将失效的储能装置修复、更换和进行平衡,然后再重新对整车进行试验。
6.5 底盘测功机的技术条件
6.5.1 底盘测功机的一般要求
如果在底盘测功机上进行试验,对重型混合动力电动汽车应当使用配备下列设施的试验室来进行
试验:底盘测功机应当能够模拟重型汽车正常运行时的瞬态惯性载荷、空气阻力和滚动阻力。此时,在
行驶循环中不考虑道路坡度的问题。瞬态的惯性载荷应当使用适当尺寸的飞轮或电控功率吸收装置来进行模拟。空气阻力和滚动阻力可以通过相应的计算机控制系统施加一定的吸收功率来完成。空气阻力和滚动阻力应当通过在底盘测功机上模拟道路滑行曲线获得。道路滑行程序详见 GB 18352.3-2005的附件CC相关部分。除非混合动力汽车的驱动系统转动惯量能够被准确地计算获得,否则道路滑行曲线不允许通过数值计算的方法获得。汽车道路滑行的实际质量应当与底盘测功机上准备进行试验的汽车质量一致。汽车应当安装于底盘测功机上,以便能够按照试验循环进行驱动。应当给驾驶员提供显示理论车速和实际车速的司机助显示屏幕,以保证驾驶员能够根据理论循环操作汽车。
6.5.2 底盘测功机的容量
底盘测功机的容量应当能够保证准确再现汽车实际行驶时的惯性力、滚动阻力和空气阻力。需要
考虑底盘测功机内部的阻尼,避免底盘测功机的机械作用对汽车的能量消耗量产生副作用。
6.5.3 底盘测功机的标定
底盘测功机试验室应该提供底盘测功机生产商推荐的标定程序。
6.5.4 惯性载荷
汽车从完全停止状态起动的惯性载荷需要被正确模拟(例如:用于加速汽车的能量加上滚动阻力和
空气阻力的理论计算值应当与实际道路滑行试验结果相一致)。
6.5.5 道路阻力
滚动阻力和空气阻力是不可回收的,可以通过一个功率吸收装置来模拟,滚动阻力和空气阻力可以
通过对滑行数据分析比较来核实。
6.5.6 底盘测功机负荷系数的确定
用于模拟道路阻力的底盘测功机负荷系数的确定参照GB 18352.3-2005附件CC的相应规定,按
照下面的规定进行确定:
---装备有制动能量回收系统的汽车,如果制动能量回收系统仅仅通过制动踏板来实现功能,那么
在道路和底盘测功机上进行滑行试验时,均不需要进行特殊的操作。
---装备有制动能量回收系统的汽车,如果至少在部分情况下,当制动踏板没有踩下时,制动能量
回收系统开始工作,那么在道路和底盘测功机上进行滑行试验时,需要暂时地使制动能量回收
系统处于失效状态,最好通过汽车控制系统软件的临时更改来实现。不建议采用改变汽车的
机械状态以解除制动能量回收系统功能的方法(如完全拆除传动轴)。但是,如果改变汽车的
机械状态是唯一可行的办法,那么汽车操作时应当采取所有的安全预防措施,并且在道路滑行
和底盘测功机滑行时保证汽车的机械更改方式完全一致。在道路和底盘测功机上,采用没有
传动轴进行汽车加速的方法应该由汽车制造厂来确定。但是,不允许使用另一辆车推动/或拖
动试验汽车的方式进行滑行试验。如果无法实施汽车的滑行试验,获取车辆的道路阻力,建议
采用道路试验法进行试验。
---当进行道路滑行试验时,汽车装载质量应当与底盘测功机试验时的设定值完全一致。
6.5.7 底盘测功机的设定
底盘测功机的功率吸收应当参照GB 18352.3-2005附件CB的有关规定;底盘测功机的惯量模拟
以6.5.4的规定为依据,既可以采用机械惯量模拟装置,也可以采用电惯量模拟装置,或两者共同作用。
应保证底盘测功机系统在所有的速度都提供相应的阻力,而不是仅仅在滑行试验的两个特定的车速范
围内满足要求。在进行道路和底盘测功机的滑行试验时,均应当把制动能量回收系统功能屏蔽。道路
和底盘测功机滑行试验,汽车的其他部件都应当处于相同的状态(如,空调关闭等)。
6.6 试验仪器
6.6.1 试验仪器
需要使用的和推荐使用的试验设备如下:
---用于测量车辆速度和距离的试验仪器(如非接触式车速仪),车速的测量精度为±0.2km/h,
时间的测量精度应为±0.1s。燃料消耗量、能量消耗量、车速和时间的测量装置应同步起动。
---用于实时显示试验循环理论车速和实际车速,指导驾驶员调整车辆行驶速度的辅助司机助显
示屏幕。而且实际行驶车速和理论车速应当能够被记录下来,记录频率不得低于1Hz。
---用于测量油耗的油耗仪,精度不超过±0.5%测量值;或使用称重法测量燃料消耗量的天平,精
度不得超过±0.5%测量值。
---测量电流的仪器,精度不超过±0.5%最大测量值,或±0.2%FS;工作频率不得低于20Hz。
---测量电压的仪器,精度不超过±0.5%最大测量值,或±0.2%FS;工作频率不得低于20Hz。
---其他可以满足电能量消耗量试验功能要求的仪器,经技术监督部门认可,可以用于试验,但精
度不得超过±0.5%测量值。
6.6.2 滑行试验测量参数使用仪器的试验精度
滑行试验测量参数使用仪器的试验精度规定如下:
---时间:精度为±0.1s;
---车速:精度为±0.2km/h;
---风速:仪器精度为±1km/h;试验时平均风速应小于3m/s,最大风速小于5m/s;此外,试验
道路的侧向风速分量应小于2m/s,风速应在高出路面0.7m处测量;
---环境温度:精度为±1℃;
---大气压力:精度为±0.3kPa;
---轮胎压力:精度为±5kPa;
---汽车质量:精度为±20kg。
7 试验程序
7.1 汽车驱动系统的启动和再启动
本标准不推荐对重型混合动力电动汽车在使用空调的状况下进行能量消耗量的试验。空调及其他
汽车正常运行并不应用到的车载附件,在试验时应当被断开或屏蔽。
汽车的驱动系统应当按照汽车制造厂提供的用户手册推荐的启动程序进行启动。
7.2 预运行
试验汽车在进行试验前应进行试验循环的预运行,以使驾驶员熟悉车辆状况及熟练汽车操作。
7.3 非外接充电型混合动力电动汽车的试验程序
7.3.1 车辆荷电状态的预置
对于非外接充电型混合动力电动汽车,检测部门要求检查车辆处于汽车制造厂规定的正常使用的
荷电状态,否则进行储能装置的能量调整,达到正常使用的荷电状态。
7.3.2 能量消耗量试验的预循环运转
车辆在道路或底盘测功机上,使用一个完整的试验循环进行车辆的预热和预处理,循环结束,关闭
点火锁15min,进行车辆预置。
7.3.3 能量消耗量试验运转
车辆在道路或底盘测功机上,按照行驶循环进行试验,每完成一次试验,需要关闭点火锁15min,
进行车辆热状态的预置。连续进行的试验,不需要进行预循环运转;如果在未完成三次试验运转之前,
进行了非试验的行驶活动;则下次试验之前,应重新进行预循环的运转,然后再开始正式的试验。
7.3.4 试验循环的次数及其处理
要求进行至少三次试验,由试验人员根据8.8的规定,判断试验结果是否有效、试验次数是否充分,
然后决定结束试验。
7.4 外接充电型混合动力电动汽车的试验程序
7.4.1 车辆荷电状态的预置
对于可外接充电式混合动力电动汽车,在进行首次试验前,要求对车辆进行充电,达到汽车制造厂
要求的荷电状态的上限。
7.4.2 包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车的试验程序
7.4.2.1 一般规定
包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车,指可以以纯电动工作模式完成“中国典型城
市公交循环”的车辆。如果车辆的混合动力设计决定的或控制策略中设定的低于某车速下使用纯电机
工作,高于某车速使用混合动力工作的情况,不属于该标准中规定的包含纯电动工作模式的可外接充电
式混合动力电动汽车,该类汽车按照7.4.3描述的试验程序实施。
纯电动工作模式既可能是以手动切换开关型式作为按钮布置在仪表台上,以加速踏板踩下而动力
总成不输出动力作为纯电动工作模式的结束;也可能是靠整车控制器自动过渡,以发动机自动启动作为
纯电动工作模式结束的标志。
包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车的能量消耗量试验分为三个阶段,第一阶段
为纯电动续驶里程段,第二阶段为储能装置能量调整阶段,第三阶段为电能量平衡运行阶段。
7.4.2.2 车辆的移动
如果进行道路试验,车辆充电完成的停放位置与试验场地不在一起的情况下,要求车辆以纯电动工
作模式,尽量用不大于30km/h的车速以匀速的方式移动到试验场地(尽量减少电能量的消耗),从车
辆预置地点移动到试验地点的最远距离不得超过3km。然后断电,关闭点火锁15min,进行车辆预置。
如果在底盘测功机上实施试验,则可以直接从冷态开始纯电动行驶试验。
7.4.2.3 纯电动续驶里程试验车速
进行纯电动续驶里程试验的试验车速应当使用40km/h,与GB/T 18386相一致。
7.4.2.4 纯电动续驶里程段(第一阶段)能量消耗量的确定
对于使用纯电动模式切换开关的车辆,如果有生产企业规定的结束条件,那么车辆在道路或底盘测
功机上,以40km/h±3km/h车速匀速行驶,直至车速达不到36km/h或达到生产企业规定的结束条
件中的任何一个条件,应迅速停车,记录纯电动续驶里程数值,然后断电,关闭点火锁15min。纯电动
续驶里程段试验结束。
对于自动切换纯电动工作模式的车辆,车辆在道路或底盘测功机上,以40km/h±3km/h车速匀
速行驶,直至发动机自动启动,或车速达不到36km/h,应迅速停车,记录纯电动续驶里程数值,然后断
电,关闭点火锁15min。纯电动续驶里程段试验结束。
7.4.2.5 储能装置能量调整阶段(第二阶段)、电能量平衡运行阶段(第三阶段)能量消耗量的确定
第二阶段、第三阶段试验,采用标准规定的试验循环进行试验测试。对于城市客车,采用2次重复
的中国典型城市公交循环作为试验的行驶循环。
第二阶段的试验应在纯电动续驶里程试验(第一阶段)完成后连续进行,第二阶段试验车辆应至少
连续进行三次试验。如果尚未完成第二阶段的三次试验,车辆就进行了非试验的行驶,则车辆应重新进
行7.4.1~7.4.2.4的试验运转。第二阶段的三次试验结束后,立即进行分析,判断第二阶段试验是否结
束。
其他符合表2描述的情况,按照表2内容决定工作阶段的划分和试验次数。
如果试验结果出现NEC变化量无规律变化的情况,在六次试验中没有连续的三次试验结果NEC
变化量绝对值均不大于5%的情况出现,则六次试验均视为第二阶段(储能装置能量调整阶段)。试验
结束。
如果需要,检测机关可以根据情况适当增加试验次数,但是当上一段描述的NEC变化量无规律变
化情况出现时,至少需要进行六次试验。
原则上,最好一次连续完成三阶段的试验;如果不得以,应进行非试验的车辆行驶,在第二阶段试验
开始后,应至少进行三次试验后,才允许试验暂时中断。下一次试验开始前,不允许进行车辆储能装置
的充电或能量调整。再次开始试验时,按照7.3.2的要求进行预循环运转后,再开始进行正式的试验
运转。
7.4.3 不包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车的试验程序
7.4.3.1 车辆的移动
如果进行道路试验,车辆充电完成的停放位置与试验场地不在一起的情况下,要求车辆尽量使用不
大于30km/h的车速以匀速的方式移动到试验场地,从车辆预置地点移动到试验地点的最远距离不得
超过3km。然后断电,关闭点火锁15min,进行车辆预置。
如果在底盘测功机上实施试验,则可以直接从冷态开始试验。
7.4.3.2 能量消耗量试验的预循环运转
车辆在道路或底盘测功机上,使用一个完整的试验循环进行车辆的预热和预处理,循环结束,关闭
点火锁15min,进行车辆预置。
7.4.3.3 能量消耗量试验运转
车辆在道路或底盘测功机上,按照7.4.2.5进行试验,确定储能装置调整阶段和储能装置平衡阶段
的能量消耗量。
8 数据记录和结果
8.1 环境数据
记录试验开始与结束时的环境温度、大气压力。
8.2 燃料密度
提供并记录燃料密度。
8.3 SOC、动力蓄电池电压、超级电容器电压和NEC
储能装置在试验开始和结束时刻的SOC、动力蓄电池电压和超级电容器电压应当进行记录。
8.4 行驶距离
测量和记录汽车在道路或底盘测功机上的实际行驶距离,单位为千米(km)。
8.5 燃料消耗
采用油耗仪或称重法测量燃料消耗,燃料消耗用体积表示,单位为升(L)。
8.6 储能装置净能量改变量(NEC)
测量并计算汽车在整个试验过程中储能装置的NEC,并记录结果。对于动力蓄电池,应当对动力
蓄电池的充、放电电流和电压,以不低于20Hz的频率连续地进行测量,按照4.2.2中的公式进行计算,
以准确确定车辆行驶过程中储能装置的NEC。对超级电容器的电压,按照4.2.3中的公式进行计算。
8.7 能量消耗量
8.7.1 能量消耗量试验结果的一般规定
汽车的能量消耗量试验结果应当表示为:燃料消耗量,汽车每行驶100km消耗燃料多少升(单位:
L/100km);电能量消耗量,汽车每行驶100km消耗电能量多少千瓦时(单位:kW·h/100km);能量
消耗量(也称为燃料消耗量的校正值),对不可外接充电型混合动力电动汽车,可以按照8.7.2规定的方
法,计算汽车每行驶100km等效消耗燃料多少升(单位:L/100km)。
8.7.2 非外接充电型混合动力电动汽车
8.7.2.1 试验有效的判断条件
本标准用NEC除以循环总驱动能量作为判断条件,用于确定整个试验循环中储能系统能量改变
是否是有效的,是否需要对燃料经济性进行SOC的修正。判断原则如下:
a) 如果计算的NEC的相对变化量的绝对值小于或等于1%,如式(9)所示,则不必对测试的燃料
经济性结果进行SOC修正。
b) 如果计算的NEC的相对变化量的绝对值大于1%但不大于5%,如式(10)所示,则可以按照后
续8.7.2.2SOC修正程序和8.7.2.3校正精度进行能量消耗量的计算。
c) 如果计算的NEC的相对变化量的结果均小于-5%,整车试验持续放电,如式(11)所示,或试
验结果出现NEC变化量无规律变化的情况,则按照8.7.3.1.3方法求取试验结果。
d) 如果计算的NEC的相对变化量的结果超过+5%,如式(12)所示,则认为试验结果无效,认为
整车控制策略不合理,需要调整。
e) 对于前4种情况均不满足的试验结果,采取直接列出燃料消耗量和电能量消耗量结果的方式
处理。
8.7.2.2 SOC修正程序
为了计算燃料经济性的SOC校正值,每一轮试验循环的燃料经济性应根据NEC的相对变化量绘
成图表。为了得到NEC变化量为0时的燃料消耗量,可以采用线性插值法。但是,对于每个不同的行
驶循环,最少应进行三组测试以确保有足够的数据对SOC进行修正。要求至少有一轮的NEC测试结
果为正值,至少有一轮的NEC测试结果为负值,这样SOC的计算是基于内插法,而不是外插法。
8.7.2.3 SOC校正精度
使用SOC修正程序可以有效地把多个试验结果转化成一个单一数据,并可以用数值分析理论的线
性相关系数R2 来判断采集的数据是否是有效的;规定当R2≥0.8时,认为预测结果和实际数据的线性
回归是可以接受的。
8.7.3 外接充电型混合动力电动汽车
8.7.3.1 包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车
8.7.3.1.1 一般要求
包含纯电动工作模式的可外接充电式混合动力汽车的能量消耗量试验结果分为纯电动续驶里程阶
段、储能装置能量调整阶段、电量平衡型工作阶段三部分单独处理。
8.7.3.1.2 纯电动续驶里程阶段(第一阶段)
8.7.3.1.2.1 对于底盘测功机试验,没有车辆的移动,直接列出续驶里程(单位:km),并根据式(13)计算
电能量消耗量(单位:kW·h/100km)。
8.7.3.1.2.2 对于有车辆移动的道路试验,根据式(13)可以计算纯电动续驶里程阶段的电能量消耗量
(单位:kW·h/100km);根据式(14)、式(15)可以计算等效纯电动续驶里程(单位:km)。
8.7.3.1.3 储能装置能量调整阶段(第二阶段)
储能装置能量调整阶段,直接列出燃料消耗量(单位:L/100km)和电能量消耗量(单位:kW·h/
100km)试验结果。如果储能装置能量调整阶段续驶里程通过试验可以计量,则需要列出该续驶里程
数(单位:km)。
8.7.3.1.4 电量平衡运行阶段(第三阶段)
电量平衡型工作阶段,按照8.7.2方式得到燃料消耗量(单位:L/100km)、电能量消耗量(单位:
kW·h/100km)和等效燃料消耗量(单位:L/100km)试验结果。
8.7.3.2 不包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车
根据8.7.3.1.3和8.7.3.1.4求取试验结果。
8.8 试验有效性
对于每种试验循环,根据情况求取燃料消耗量和电能量消耗量的平均值作为车辆的能量消耗量试
验结果。
如果在试验过程中的任何时刻,汽车驱动力无法满足速度要求,或由于汽车的储能装置能量过低,
驾驶员不能继续进行驾驶,则该试验过程应当认为无效。储能装置应当被重新充电,试验程序应当重新
启动开始。
9 最终试验报告
最终的试验报告应当包括汽车配置、试验循环和第8章中所列出的所有测量参数与结果。
附 录 A
(规范性附录)
NEC的相对变化量确定程序和SOC修正程序范例
A.1 参考的动力蓄电池电量效率(见表A.1)
A.2 参考的燃料低热值技术参数表(见表A.2)
A.3 参考的发动机、发电机平均工作效率表(见表A.3)
A.4 NEC的相对变化量确定程序范例
一辆12m长的柴油发动机的油电混合动力公交汽车在中国典型城市公交循环中测得燃油消耗为
4.1L,NEC为电动功0.65kW·h;则根据式(7)得:
A.5 NEC修正程序范例
表A.4所示为按照中国典型城市公交循环试验结果,收集了6轮试验的数据。
附 录 B
(规范性附录)
中国典型城市公交循环数据
中国典型城市公交循环数据见表B.1。
附 录 D
(资料性附录)
美国重型混合动力电动汽车燃料经济性试验推荐行驶循环说明
D.1 行驶循环说明
本附录的目的是在底盘测功机上通过一个或多个行驶循环测量重型汽车燃料经济性。将汽车放置
在底盘测功机上,通过司机助显示屏幕给司机提供实际的和理论的行驶循环车速,帮助司机以规定的行
驶循环行驶车辆。推荐汽车进行三种不同的行驶循环,代表低、中、高速的行驶状况。
D.2 Manhattan行驶循环
第一个推荐的行驶循环,代表车辆在低速工作区域工作的状态,是 Manhattan行驶循环,代表城市
公交汽车的运行状况(参考SAE2000-01-2011)。Manhattan行驶循环(如图D.1示)是由西弗吉尼亚
大学在纽约市市区测试数据分析得到的。
D.3 UDDS行驶循环
第二个推荐的行驶循环是重型汽车城市底盘测功机行驶循环(UDDS)(也叫做“D试验”),详细列
在40CFR86.1215-85和40CFR86附录1,详见图D.2。这个行驶循环模拟车辆高速行驶的工作状态,
属于CAPE21工作的一部分,是蒙特-卡罗仿真卡车和公交汽车在高速公路和非高速公路行驶状态的
结果。
D.4 Orange行驶循环
第三个推荐的行驶循环是加利福尼亚州奥伦奇郡(Oran......
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