《燃料電池電動汽車 燃料電池熱平衡試驗方法》

ICS

CCS

團體標準

T/XXXXXX—XXXX

燃料電池電動汽車

燃料電池熱平衡試驗方法

Fuelcellelectricvehicles

Thermalbalancetestmethodforfuelcellsystems

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

福建省標準化協(xié)會??發(fā)布

T/FJASXXXX—2023

燃料電池電動汽車燃料電池熱平衡試驗方法

1范圍

本文件規(guī)定了燃料電池電動汽車關于燃料電池散熱系統(tǒng)熱平衡的試驗條件、試驗準備、試驗方法、

試驗數據處理和記錄。

本文件適用于M2、M3和N類燃料電池電動汽車室內熱平衡試驗，在道路上試驗時可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB/T12542—2020汽車熱平衡能力道路試驗方法

GB18352.6—2016輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）

GB/T24548燃料電池電動汽車術語

GB/T24549—2020燃料電池電動汽車安全要求

GB/T27840—2011重型商用車輛燃料消耗量測量方法

GB/T37154—2018燃料電池電動汽車整車氫氣排放測試方法

GB/T38146.1—2019中國汽車行駛工況第1部分：輕型汽車

GB/T38146.2—2019中國汽車行駛工況第2部分：重型商用車輛

3術語和定義

GB/T12542—2020、GB/T24548界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

環(huán)境溫度environmenttemperature

汽車所在位置環(huán)境的氣溫。

注：測量時將測量環(huán)境溫度的傳感器通過適當方式安裝在試驗車外部，距離地面1.5?m，避免太陽直射、反射及其

他熱源的干擾。

3.2

溫差temperaturedifference

△T

各溫度測量點與環(huán)境溫度之差。

3.3

熱平衡thermalbalance

燃料電池系統(tǒng)溫度與環(huán)境溫度的溫差達到穩(wěn)定。

3.4

溫差常數temperaturedifferenceconstants

1

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△Tc

燃料電池系統(tǒng)熱平衡時各系統(tǒng)、總成、零部件的溫差。

3.5

溫度限值temperaturelimits

Tlin

燃料電池系統(tǒng)廠家給定的系統(tǒng)、總成、零部件所允許的最高工作溫度。

3.6

許用環(huán)境溫度approvedenvironmenttemperature

Tapr

由于溫度限值的限制，燃料電池整車能夠正常工作的最高環(huán)境溫度。

4試驗條件

4.1環(huán)境條件

在氣溫不低于36℃室溫下進行環(huán)境艙試驗，實際環(huán)境溫度應在試驗報告中注明。大氣壓力應處于

91?kpa～104?kpa，高于地面0.7?m出的平均風速小于3?m/s，陣風風速小于5?m/s。相對濕度應小于95%。

4.2測量參數

試驗過程中，數據采集設備包括但不限于：溫度熱電偶、流量傳感器、壓力傳感器、手持氫濃度

儀、風速儀、數據記錄儀等，采樣頻率至少為1?Hz。其中氫氣濃度信號的采樣按照GB/T37154—2018

中6.1.3進行氫氣排放相對體積濃度測量，頻率不低于5?Hz。表1規(guī)定了試驗測量參數、單位、準確

度和分辨率。

表1測量參數、單位、準確度和分辨率的要求

測量參數單位準確度分辨率

時間s±0.10.1

距離km±0.1%0.001

速度km/h±1%0.2

溫度℃±10.1

壓力kPa±1%FS1

流量計L/min±1%FS

頻率Hz11

濕度計±3%

氫氣體積濃度ppm±501

4.3環(huán)境艙要求

試驗環(huán)境艙應具備氫氣濃度檢測報警裝置及通風裝置。

4.4試驗車輛使用要求

車輛應滿足以下要求：

a)保持車輛出廠時的外形結構和技術參數。

2

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b)試驗前七天內，試驗車輛至少應在燃料電池系統(tǒng)工作狀態(tài)下累計行駛300?km。

c)機械運動零部件潤滑油的粘度應符合低溫環(huán)境下使用規(guī)定。

d)在不同的環(huán)境溫度下，整車選用相應規(guī)定的冷卻液。

e)車輛應使用符合GB/T37244—2018要求的燃料。

f)車輛滿足燃料電池系統(tǒng)開啟條件，如打開氫系統(tǒng)手動截止閥、關閉純電模式等。

g)對于裝有動力電池且動力電池參與驅動的燃料電池汽車，試驗前應按照制造廠的要求調整力

電池系統(tǒng)荷電狀態(tài)（SOC）。

h)在試驗前，要求對車輛進行加氫，達到規(guī)定的最高壓力狀態(tài)或使用要求的壓力值。

i)車上各冷卻液加注完成，試驗過程中不允許補充加注。

j)如汽車裝有空調，試驗時應使用外循環(huán)，溫度調節(jié)開關置于最大冷卻模式，風量調節(jié)開關置

于最大位置，全部車窗關閉。如試驗過程中空調停止工作（非故障），可繼續(xù)試驗。

k)開啟車輛所有用電設備，包括全部車燈（大燈開啟遠光模式）、多媒體等。

l)燃料電池系統(tǒng)可通過標定等形式，手動開啟額定功率工況、怠速工況等功率運行。

5試驗準備

5.1傳感器安裝

根據燃料電池系統(tǒng)散熱系統(tǒng)熱管理需要，選擇相關的測量點進行安裝傳感器與線束連接，測量點

如表2所示。

表2測量參數及傳感器安裝

數量

序號測量參數傳感器安裝位置重要程度

（個）

隨車安裝在高1.5?m、遠離熱源、通風且無陽光

1環(huán)境溫度1重要

直射處

2燃料電池系統(tǒng)進水溫度電堆進水管道中心處≥1重要

3燃料電池系統(tǒng)出水溫度電堆出水管道中心處≥1重要

4散熱器進水溫度散熱器進水管道中心處1重要

5散熱器出水溫度散熱器出水管道中心處1重要

6燃料電池散熱器進風溫度位于散熱器前面中部中心位置、正對進風方向1重要

7燃料電池散熱器出風溫度位于散熱器后面中部中心位置、正對出風方向1重要

8燃料電池散熱器進風風速位于散熱器前面中部中心位置、正對進風方向1重要

燃料電池前、后、上、下的中間位置及燃料電

9燃料電池艙空氣溫度5一般

池艙溫度最高處

10空濾器入口溫度1一般

11壓縮機出口溫度1一般

12中冷器出口溫度1一般

13增濕器出口溫度1一般

位于管道中心處

14加熱器出口溫度1一般

15燃料電池升壓DCDC出水溫度1一般

16空壓機出水溫度1一般

17電堆氫氣入口溫度≥1一般

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表3測量參數及傳感器安裝（續(xù)）

數量

序號測量參數傳感器安裝位置重要程度

（個）

18去離子器溫度安裝表面管壁，靠近熱源1一般

19環(huán)境相對濕度同環(huán)境溫度測量傳感器安裝位置一致1一般

20其他測點汽車制造企業(yè)自行選取的測量點不限自選

5.2底盤測功機車輛道路負荷的設定

行駛阻力測定及在底盤測功機上的模擬：N1和最大設計總質量不超過3?500kg的M2類車輛按照

GB18352.6—2016中附錄CC的規(guī)定；其他類型車輛的底盤測功機設定按照GB/T27840—2011附

錄C的規(guī)定進行，其中城市客車的附加質量為最大設計裝載質量的65%。在進行底盤測功機的滑行

試驗時，均應把制動能量回收系統(tǒng)功能關閉。

6試驗方法

6.1預熱行駛

試驗前，試驗車輛必須進行充分預熱，燃料電池系統(tǒng)散熱系統(tǒng)進行一次大循環(huán)，且燃料電池系統(tǒng)

出水溫度達到（65±5）℃。

6.2試驗工況

6.2.1持續(xù)爬坡工況

試驗車輛持續(xù)爬坡工況試驗要求如下：

a)將試驗車輛置于底盤測功機上，設定車輛試驗質量為最大設計總質量。

b)工況試驗前，動力電池系統(tǒng)荷電狀態(tài)（SOC）調整至（80±10）%。

c)燃料電池系統(tǒng)長時間工作在額定功率工況。

d)調試底盤測功機使其增加一個相當于7%坡度的附加載荷。

e)車輛由靜止狀態(tài)起步，將加速踏板快速踩下，使車輛加速到當前最高車速，車速偏差在±2%

以內。

f)持續(xù)爬坡運行，直至燃料電池系統(tǒng)達到熱平衡即可結束該工況試驗。

g)記錄車輛持續(xù)行駛時間t1。

6.2.2最高車速工況

試驗車輛最高車速工況試驗要求如下：

a)將試驗車輛置于底盤測功機上，設定車輛試驗質量為最大設計總質量。

b)工況試驗前，動力電池系統(tǒng)荷電狀態(tài)（SOC）調整至（60±10）%。

c)燃料電池系統(tǒng)長時間工作在額定功率工況。

d)車輛以車型規(guī)定的90%最高車速或140?km/h（取兩者中較小值）的狀態(tài)行駛，車速偏差在±2

?km/h以內。

e)持續(xù)高速運行，直至燃料電池系統(tǒng)達到熱平衡即可結束該工況試驗。

f)記錄車輛持續(xù)行駛時間t2。

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6.2.3加減速工況

試驗車輛加減速工況試驗要求如下：

a)將試驗車輛置于底盤測功機上，設定車輛試驗質量為最大設計總質量。

b)工況試驗前，動力電池系統(tǒng)荷電狀態(tài)（SOC）調整至（60±10）%。

c)燃料電池系統(tǒng)長時間工作在額定功率工況。

d)車輛由靜止狀態(tài)起步，將加速踏板快速踩到底，針對使車輛加速行駛到（50±1）km/h，然后

均減速直至車速降為0，再反復進行加速和減速工況。

e)反復加減速運行，直至燃料電池系統(tǒng)達到熱平衡即可結束該工況試驗。

f)記錄車輛持續(xù)行駛時間t3。

6.2.4循環(huán)工況

試驗車輛循環(huán)工況試驗要求如下：

a)工況試驗前，動力電池系統(tǒng)荷電狀態(tài)（SOC）調整至（50±10）%。

b)燃料電池系統(tǒng)長時間工作在額定功率工況。

c)車輛由靜止狀態(tài)起步，M1、N1類車輛和最大設計總質量不超過3?500?kg的M2類車輛，按照GB/T

38146.1—2019規(guī)定的循環(huán)工況進行續(xù)駛里程測試，其他類型車輛按照GB/T38146.2—2019

規(guī)定的循環(huán)工況進行測試，在底盤測功機上進行。

d)持續(xù)循環(huán)工況運行，直至燃料電池系統(tǒng)達到熱平衡即可結束該工況試驗。

e)記錄車輛持續(xù)行駛時間t4。

6.2.5怠速工況

試驗車輛怠速工況試驗要求如下：

a)工況試驗前，動力電池系統(tǒng)荷電狀態(tài)（SOC）調整至（50±10）%。

b)燃料電池系統(tǒng)長時間工作在怠速功率工況。

c)車輛處于靜止狀態(tài)，大燈全開，直至燃料電池系統(tǒng)達到熱平衡即可結束該工況試驗。

d)記錄車輛持續(xù)怠速時間t5。

6.2.6試驗工況選擇

汽車制造企業(yè)可根據汽車正常使用的實際情況自行選取上述全部工況或部分工況進行試驗。

6.3熱平衡判斷方法

6.3.1當連續(xù)4?min各溫度測量點溫差△T的變化均在±2℃以內，且無明顯上升趨勢時，即認為燃料

電池系統(tǒng)達到熱平衡。

6.3.2當表2重要測點中的至少一個滿足6.3.1，其余測點無明顯上升趨勢，則認為燃料電池系統(tǒng)達

到熱平衡。

6.3.3由于整車控制策略導致各溫度測量點溫差△T呈周期性波動，其余測點滿足6.3.1或6.3.2，

即認為燃料電池系統(tǒng)達到熱平衡。

6.4試驗停止條件

試驗時應注意安全，如有以下情況應停止試驗：

a)當儀表給出停車指示時；

b)車輛的速度公差和時間公差不滿足試驗工況要求；

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c)車輛有異響、冒煙等現象。

7試驗數據處理和記錄

7.1繪制曲線

繪制各個試驗工況如下曲線：

a)繪制各溫度測量點的溫度-時間（T-t）曲線。

b)繪制各溫度測量點的溫差-時間（△T-t）曲線。

c)繪制車速-時間（V-t）曲線。

d)繪制風速-時間（v-t）曲線。

7.2各工況許用環(huán)境溫度和汽車許用環(huán)境溫度

各工況許用環(huán)境溫度和整車使用許用環(huán)境溫度參照GB/T12542—2020執(zhí)行。

7.3試驗記錄

燃料電池電動汽車燃料電池熱平衡試驗結果按附錄A記錄表填寫，其中尾排氫氣濃度限制滿足

GB/T24549—2020要求。

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附錄A

（資料性）

燃料電池熱平衡試驗記錄表

表A.1規(guī)定了燃料電池熱平衡試驗誚記錄的信息。

表A.1燃料電池熱平衡試驗記錄

試驗車輛基本信息表

試驗時間