ICS43.120 CCST47 中华人民共和国国家标准 GB/T43255—2023 燃料电池电动汽车低温冷起动性能 试验方法 Testmethodsforsub-zerocoldstartperformancesoffuelcellelectricvehicles 2023-11-27发布 2023-11-27实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。 本文件起草单位:中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、 上汽大通汽车有限公司、上海捷氢科技股份有限公司、丰田汽车(中国)投资有限公司、潍柴动力股份有 限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、广州汽车集团股份有限公司、襄阳达安汽车检测 中心有限公司、中国第一汽车股份有限公司、未势能源科技有限公司、上海重塑能源科技有限公司、同济 大学、招商局检测车辆技术研究院有限公司、东风汽车集团有限公司、重庆长安新能源汽车科技有限公 司、中国汽车工程研究院股份有限公司。 本文件主要起草人:郝冬、何云堂、王晓兵、兰昊、许诺、张妍懿、许桢贤、安淑展、常会楷、陈沛、张晓丹、 裴冯来、郝维健、侯永平、方燕华、赵洪辉、李普明、马秋玉、邓承浩、崔天宇、杨超、吴东来、张立淼。 ⅠGB/T43255—2023 燃料电池电动汽车低温冷起动性能 试验方法 1 范围 本文件描述了燃料电池电动汽车在低温(0℃以下)环境下的冷起动和起步性能试验方法。 本文件适用于使用压缩气态氢的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。 GB18352.6—2016 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段) GB/T18386.1—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/T24548 燃料电池电动汽车 术语 GB/T27840—2021 重型商用车辆燃料消耗量测量方法 GB/T37154—2018 燃料电池电动汽车 整车氢气排放测试方法 GB/T37244 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气 GB/T38146.1—2019 中国汽车行驶工况 第1部分:轻型汽车 GB/T38146.2—2019 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/T24548界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 低温冷起动时间 sub-zerocoldstartduration 从对车辆进行起动操作至车辆驱动系统已就绪(即车辆仪表显示“READY”或“OK”),到燃料电池 堆的输出功率首次达到1kW的时间。 4 测量参数、单位、准确度和分辨率 表1规定了试验测量的参数、单位、准确度和分辨率的要求。 1GB/T43255—2023 表1 测量参数、单位、准确度和分辨率的要求 测量参数 单位 准确度 分辨率 时间 s ±0.1 0.01 温度 ℃ ±1 0.1 电压 V ±0.3%FSDa或读数的±1%b0.1 电流 A ±0.3%FSDa或读数的±1%b0.1 能量 W·h ±1% 1 氢气体积浓度 — ±0.2% 0.01% aFSD:最大显示或标尺的长度。 b取较大者。 5 试验车辆要求 试验车辆应满足以下要求: ———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符合制造商的规定; ———在不同的环境温度下,按照制造商的规定,选择相应的冷却液及玻璃清洗液等; ———车辆使用的燃料符合GB/T37244的规定。 6 试验条件 6.1 低温环境 低温环境条件应满足以下要求: ———低温环境温度从-10℃、-20℃、-30℃或-40℃中选取; ———从浸车开始到试验结束,环境舱的温度控制在设定温度的±2℃内。 6.2 环境舱 试验环境舱应具备氢气体积浓度监测报警装置及通风装置。 7 试验方法 7.1 低温浸车 试验车辆应按照以下步骤进行浸车: a) 在浸车开始前,允许按照制造商的规定调整可充电储能系统(REESS)的荷电状态(SOC),记 录调整前后的SOC、调整过程中的燃料电池发动机状态; b) 设置环境舱使环境温度下降至设定温度(从6.1规定的环境温度中选定),也可按照制造商的 规定设置环境温度的下降曲线; c) 在环境温度下降至设定温度的过程中,允许按照制造商的规定对车辆进行一次起动和停机操 2GB/T43255—2023 作,但车辆完成从起动操作到停机操作(不含吹扫过程)的总时间t0不超过3min; d) 当环境温度达到设定温度后开始计时,有效浸车时间至少为12h。 7.2 低温冷起动性能试验 7.2.1 数据记录及氢气体积浓度要求 从车辆起动操作开始到车辆停机过程(含吹扫过程)结束,记录燃料电池堆电压UFC、燃料电池堆电 流IFC、REESS电压UREESS、REESS电流IREESS、车辆尾排处氢气体积浓度CH2。CH2按照 GB/T37154—2018中6.1.3进行测量,任意连续3s内的平均氢气体积浓度不超过4%,且瞬时氢气体 积浓度不超过8%。 7.2.2 试验步骤 车辆应按照以下步骤进行低温冷起动性能试验。 a) 按照7.1的要求进行浸车。 b) 浸车结束后,按照制造商建议的起动操作步骤起动车辆。 c) 对车辆进行起动操作后,可按照制造商的规定开启暖风装置、空调等,以消耗功率。 d) 记录从对车辆进行起动操作至车辆驱动系统就绪(车辆仪表显示“READY”或“OK”)的时 间t1。 e) 当燃料电池堆能以不低于1kW的功率连续运行至少10min,或在20min内,以不低于1kW 的功率累计运行至少10min时,记录低温冷起动时间t2。 f) 按照制造商建议的停机步骤使车辆停机。 g) 完成以上所有步骤,且车辆的氢气排放符合7.2.1中关于氢气体积浓度的要求,则认为车辆在 设定温度下冷起动成功。如果车辆在起动过程中出现报警、故障,或车辆尾排处氢气体积浓度 不符合要求,则认为冷起动失败。 7.3 低温起步性能试验 7.3.1 车辆道路负荷的设定 7.3.1.1 M1类、N1类车辆和总质量不超过3500kg的M2类车辆的底盘测功机设定按照GB18352.6—2016 中附件CC的规定进行。其他类型车辆的底盘测功机设定按照GB/T27840—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%。在进行道路和底盘测功机的滑行试验 时,均应把制动能量回收系统功能关闭。如果行驶阻力曲线由汽车制造商提供,需要提供试验报告、计 算报告或其他相关资料,并由测试机构检验。 7.3.1.2 应对底盘测功机的阻力设定进行调整以模拟低温环境下车辆在道路上的运行状况。该调整可 基于低温环境下确定的道路行驶阻力的变化;也可将按照7.3.1.1确定的行驶阻力的滑行时间减少 10%后得到的阻力,作为替代的道路行驶阻力。 7.3.2 驾驶模式的选择 驾驶模式应按照GB/T18386.1—2021的C.2中驾驶模式的选择进行设定。 7.3.3 试验方法 从车辆起动操作开始到车辆停机过程(含吹扫过程)结束,记录燃料电池堆电压UFC、燃料电池堆电 3GB/T43255—2023 流IFC、REESS电压UREESS、REESS电流IREESS。车辆应按照以下步骤进行低温起步性能试验。 a) 按照7.1的要求进行浸车。 b) 浸车完成后,按照制造商建议的操作步骤起动车辆。 c) 记录从对车辆进行起动操作至车辆驱动系统就绪(车辆仪表显示“READY”或“OK”)的时 间t3。 d) 车辆驱动系统就绪后,将车辆状态切换到可行驶模式,以全油门运行,直至燃料电池堆的输出 功率首次达到燃料电池系统额定功率(PFCE)的50%,记录时间t4。 e) 挡位保持不变,松开油门踏板,缓慢踩下制动踏板,并在1min内完成停车。 f) 停车后3min内,继续按照表2规定的工况进行试验,完成1个试验循环。 g) 按照制造商建议的操作步骤停机,试验结束。 h) 完成以上所有步骤,则认为车辆在设定温度下起步成功。如果在试验过程中达到7.3.5中试 验终止的条件,则起步失败。 表2 不同类型车辆对应的试验工况 车辆类型 工况 M1类GB/T38146.1—2019中的乘用车行驶工况 (CLTC-P) N1类和最大设计总质量不超过3500kg的M2类GB/T38146.1—2019中的轻型商用车行驶工况 (CLTC-C) 最大设计总质量大于3500kg的城市客车类GB/T38146.2—2019中的城市客车行驶工况 (CHTC-B) 最大设计总质量大于3500kg的客车(不含城市客车)类GB/T38146.2—2019中的客车(不含城市客车)行驶工况 (CHTC-C) 最大设计总质量大于5500kg的货车类GB/T38146.2—2019中的货车(GVW>5500kg)行驶工况 (CHTC-HT) 最大设计总质量大于3500kg,不超过5500kg的货车类GB/T38146.2—2019中的货车(GVW≤5500kg)行驶工况 (CHTC-LT) 最大设