TCSAE122-2019燃料電池電動汽車低溫冷起動性能試驗方法

ICS32.020

T40

團體標準

T/CSAE122－2019

燃料電池電動汽車低溫冷起動性能

試驗方法

Testmethodsforcoldstartperformancesoffuelcell

electricvehiclesundersub-zerotemperature

DraftingguidelinesforcommercialgradesstandardofChinesemedicinalmaterials

2019-12-04發(fā)布2019-12-04實施

中國汽車工程學會發(fā)布

T/CSAE122—2019

燃料電池電動汽車低溫冷起動性能試驗方法

1范圍

本標準規(guī)定了燃料電池電動汽車在低溫（0℃以下）環(huán)境下的冷起動性能試驗方法。

本標準適用于使用壓縮氫的（M類、N類）燃料電池電動汽車（以下簡稱為車輛）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T24548燃料電池電動汽車術(shù)語

GB/T24549燃料電池電動汽車安全要求

GB/T24554燃料電池發(fā)動機性能試驗方法

GB/T33979質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)低溫特性測試方法

GB/T37244質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣

3術(shù)語和定義

GB/T24548界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

低溫冷起動

在低溫（0℃以下）環(huán)境下充分浸車（不低于12h）之后，在低溫環(huán)境下進行起動。

注：浸車期間車輛不允許起動，且應保持在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。

3.2

低溫冷起動時間

從對車輛進行起動操作至燃料電池堆的輸出功率達到制造商規(guī)定值的時間。

注：達到規(guī)定值之后，燃料電池堆應能夠以不低于規(guī)定值的功率運行至少10min。

推薦以燃料電池發(fā)動機額定功率的5%作為低溫冷起動后燃料電池堆輸出功率的規(guī)定值。

4測量參數(shù)、單位和準確度

表1規(guī)定了試驗測量的參數(shù)、單位和準確度。

1

T/CSAE122—2019

表1測量參數(shù)、單位和準確度的要求

測量參數(shù)單位準確度分辨率

時間s±0.10.1

電壓V≤0.5％FS0.1

電流A≤0.5％FS0.1

溫度℃±10.1

頻率Hz11

5試驗條件

5.1車輛條件

車輛應滿足以下要求：

——保持車輛出廠時的外形結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)；

——機械運動零部件潤滑油的粘度應符合制造商的規(guī)定；

——在不同的環(huán)境溫度下，按照制造商的規(guī)定，選擇相應的冷卻液；

——車輛應使用符合GB/T37244要求的燃料。

5.2環(huán)境溫度條件

環(huán)境溫度條件應滿足以下要求：

a)當設定溫度為-3～0℃時，在試驗過程中，環(huán)境溫度應控制在設定溫度的-3℃以內(nèi)；

b)當設定溫度接近制造商設定的最低起動溫度時，在試驗過程中，環(huán)境溫度應控制在設定溫度的

+3℃以內(nèi)；

c)當設定溫度為其它值時，在試驗過程中，環(huán)境溫度應控制在設定溫度的±3℃以內(nèi)。

從浸車開始到試驗結(jié)束，環(huán)境艙的溫度控制應滿足5.2（a）~（c）的要求，否則試驗無效。

5.3環(huán)境艙要求

試驗環(huán)境艙應具備氫氣濃度監(jiān)測報警裝置及通風裝置。

6試驗方法

6.1低溫（0℃以下）浸車方法

車輛應按照以下步驟進行浸車：

a)在第一次浸車開始前，允許按照制造商的規(guī)定調(diào)整車輛狀態(tài)及動力蓄電池的SOC，調(diào)整后記錄

SOC狀態(tài)；

b)若車輛具有停車保溫功能，需要在浸車開始前將該功能關(guān)閉；

c)車輛在設定的低溫環(huán)境條件下靜置足夠長的時間，以保證燃料電池汽車的溫度與環(huán)境溫度相

同。自環(huán)境溫度達到設定溫度后開始計時，有效浸車時間至少為12h。

6.2低溫冷起動性能試驗

2

T/CSAE122—2019

車輛應按照以下步驟進行低溫冷起動性能試驗：

a)按照制造商建議的起動操作步驟起動車輛；

b)記錄燃料電池堆的輸出功率達到制造商規(guī)定值時所用的時間t1；

c)達到規(guī)定值之后，燃料電池堆應能夠以不低于規(guī)定值的功率繼續(xù)穩(wěn)定運行至少10min；

d)按照制造商建議的停機操作步驟使車輛停機；

e)停機結(jié)束后，車輛在該環(huán)境中繼續(xù)第二次浸車，有效浸車時間至少為12h；

f)按照制造商建議的起動操作步驟再次起動車輛；

g)記錄燃料電池堆的輸出功率達到制造商規(guī)定值時所用的時間t2；

h)達到規(guī)定值之后，燃料電池堆應能夠以不低于規(guī)定值的功率繼續(xù)穩(wěn)定運行至少10min；

i)按照制造商建議的停機操作步驟使車輛停機，試驗結(jié)束；

j)完成以上所有步驟，則認為車輛在設定溫度下起動成功。如果車輛在起動過程中出現(xiàn)故障或燃

料電池發(fā)動機自動停機，則起動失敗，需要由6.1開始重新進行試驗。

6.3數(shù)據(jù)采集要求

自對車輛進行起動操作時開始采樣，采集參數(shù)包括燃料電池堆電壓UFC（V）、燃料電池堆電流IFC（A）、

動力蓄電池電壓UBAT（V）、動力蓄電池電流IBAT（A）、尾排處氫氣濃度CH2（ppm），直至車輛完全停機

時結(jié)束采樣。電壓電流信號的采樣頻率不低于5Hz，氫氣濃度信號的采樣頻率不低于2Hz。

注：若由于車輛結(jié)構(gòu)導致無法直接測量到燃料電池堆電壓和電流，可通過測量DC/DC的輸出電壓和電流代替。

7試驗結(jié)果

燃料電池電動汽車低溫冷起動性能試驗結(jié)果按附錄A記錄表填寫。

3

T/CSAE122—2019

AA

附錄A

（資料性附錄）

燃料電池電動汽車低溫冷起動性能試驗記錄表

A.1試驗基本信息表

試驗日期

試驗地點

試驗人員

車輛VIN

燃料電池發(fā)動機額定功率（kW）

動力蓄電池容量（kWh）

燃料電池發(fā)動機冷卻液牌號

A.2試驗數(shù)據(jù)記錄表

項目參數(shù)量綱數(shù)據(jù)備注

設定的環(huán)境溫度℃

浸車開始前的動力電

%

池SOC

試驗準備

確認不具有或已關(guān)閉

—

停車保溫功能

制造商規(guī)定的低溫冷

起動后燃料電池堆輸kW

出功率

浸車開始時間h/m/s

第一次浸車及低溫冷

浸車結(jié)束時間h/m/s

起動試驗記錄

浸車時長h不少于12h

4

T/CSAE122—2019

低溫冷起動時間t1s

燃料電池堆應是否以

不低于規(guī)定值的功率—

穩(wěn)定運行至少10min

尾排氫氣濃度最大值%不得超過8%

尾排氫氣濃度3s平均

%不得超過4%

值最大值

尾排氫氣濃度是否超

—

標

浸車開始時間h/m/s

浸車結(jié)束時間h/m/s

浸車時長h不少于12h

低溫冷起動時間t2s

第二次浸車及低溫冷

起動試驗記錄燃料電池堆應是否