标准编号:	GB/T 35178-2017
中文名称:	燃料电池电动汽车 氢气消耗量 测量方法
英文名称:	Fuel cell electric vehicles―Hydrogen consumption―Test methods
中标分类:	T47    新能源汽车及其他类型汽车
行业分类:	GB    国家标准
ICS分类:	43.080.01 43.080.01    商用车辆综合 43.080.01
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
发布日期:	2017-12-29
实施日期:	2018-7-1
标准状态:	valid
翻译语言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符数:	11000 字
翻译价格(元):	290.0
交付时间:	付款后 1 个工作日

Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. This standard is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009. This standard was proposed by the Ministry of Industry and Information Technology of the People's Republic of China. This standard is under the jurisdiction of the National Technical Committee of Auto Standardization (SAC/TC 114). Fuel Cell Electric Vehicles - Hydrogen Consumption - Test Methods 1 Scope This standard specifies the test methods for hydrogen consumption of fuel cell electric vehicles. This standard is applicable to fuel cell electric vehicles (hereinafter referred to as "vehicles") which use compressed hydrogen. 2 Normative References The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB 18352.5-2013 Limits and Measurement Methods for Emissions from Light-duty Vehicles (CHINA5) GB/T 19754-2015 Test Methods for Energy Consumption of Heavy-duty Hybrid Electric Vehicles GB/T 24548 Fuel Cell Electric Vehicles - Terminology 3 Terms and Definitions For the purpose of this standard, the terms and definitions specified in GB/T 24548 as well as the following apply. 3.1 pressure-temperature method method of calculating hydrogen consumption by measuring the pressure and temperature of gas in high-pressure hydrogen tank before and after test. The hydrogen tank with known internal volume which is able to test temperature and pressure shall be used 3.2 weight analysis method method of calculating hydrogen consumption by measuring the weight of high-pressure hydrogen tank before and after test. The hydrogen tank used in test shall be applied for weight measurement 3.3 hydrogen flow method method of measuring the volume or weight of hydrogen consumed by a vehicle through the flowmeter installed on the hydrogen supply pipeline from fuel supply resource outside the vehicle to the vehicle 3.4 hydrogen tank used in test hydrogen tank installed outside the vehicle, which is connected with fuel cell through bypass pipeline during test of hydrogen consumption 4 Test Equipment and Instruments Main test equipment include chassis dynamometer, tire pressure gauge; pressure meter and thermometer for pressure-temperature method; hydrogen tank used in test and weighing device for weight analysis method as well as flowmeter for hydrogen flow method. The setting of chassis dynamometer shall comply with the relevant requirements of GB 18352.5-2013. Test equipment and instruments shall be tested, maintained and calibrated in accordance with the manufacturer's requirements. The unit and accuracy of relevant test parameters shall comply with the requirements of Table 1. Table 1 Unit and Accuracy of Relevant Test Parameters Parameter Unit Accuracy Temperature K ±1 Gas pressure MPa ±1% Weight g ±0.5 Volume flow L/s ±1% Weight flow g/s ±1% 5 Test Methods 5.1 Vehicle state requirements The test vehicle shall be subject to running-in according to the manufacturer's specifications, and the running-in mileage shall not be less than 1000km, and it is recommended to drive for at least 300km within 7d before the test. The external hydrogen supply is adopted during the test to cut off the on-board fuel supply pipeline. 5.2 Test method and procedures The test load of light vehicle shall be applied in accordance with the relevant requirements of GB 18352.5-2013. Start the vehicle according to the procedures specified by the manufacturer, carry out test according to the drive cycle (including urban and suburban operating cycles) specified in Annex CA, GB 18352.5-2013, and the vehicle speed deviation during test shall comply with those specified in GB 18352.5-2013. During the test, one of the three hydrogen test methods provided in Annexes A, B and C may be selected for hydrogen consumption test. The test load of heavy vehicle shall be applied in accordance with the relevant requirements of GB/T 19754-2015. Start the vehicle according to the procedures specified by the manufacturer, carry out test according to the typical urban bus drive cycle in China as specified in Annex B, GB/T 19754-2015, and the vehicle speed deviation during test shall comply with those specified in GB/T 19754-2015. During the test, one of the three hydrogen test methods provided in Annexes A, B and C may be selected for hydrogen consumption test.

Foreword i 1 Scope 2 Normative References 3 Terms and Definitions 4 Test Equipment and Instruments 5 Test Methods Annex A (Normative) Pressure-temperature Method Annex B (Normative) Weight Analysis Method Annex C (Normative) Hydrogen Flow Method

ICS 43.080.01 T 47 中华人民共和国国家标准 GB/T 35178—2017 燃料电池电动汽车 氢气消耗量 测量方法 Fuel cell electric vehicles—Hydrogen consumption—Test methods 2017-12-29发布 2018-07-01实施 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 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/TC 114)归口。 燃料电池电动汽车 氢气消耗量 测量方法 1范围 本标准规定了燃料电池电动汽车氢气消耗量的测量方法。 本标准适用于使用压缩氢气的燃料电池电动汽车(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 3术语和定义 GB/T 24548界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 压力温度法pressure-temperature method 通过测量试验前后高压储氢罐中气体压力和温度来计算氢气消耗量的方法。应使用已知内容积，能够进行温度和压力检测的储氢罐。 3.2 质量分析法weight analysis method 通过测量试验前后高压储氢罐质量来计算氢气消耗量的方法。试验用储氢罐应适于测量质量。 3.3 流量法hydrogen flow method 通过安装在车外燃料供应源到车辆的氢气供应管路上的流量计，测量车辆消耗掉的氢气体积或者质量的方法。 3.4 试验用储氢罐hydrogen tank used in test 安装在车辆外部，在氢气消耗量测量过程中通过旁路管路连接燃料电池的储氢罐。 4试验设备和仪器 主要试验设备包括底盘测功机、轮胎压力量具；压力温度法用的压力计、温度计；质量分析法用的试验用储氢罐和称重装置；流量法用的流量计。 底盘测功机设置应符合GB 18352.5—2013的有关规定。 试验设备和仪器应按照制造厂商的要求进行检测、维护和校准。相关测量参数的单位、准确度应符合表1的规定。 表1 相关测量参数的单位、准确度 参数 单位 准确度 温度 K ±1 气体压力 MPa ±1％ 质量 g ±0.5 体积流量 L/s ±1％ 质量流量 g/s ±1％ 5测量方法 5.1车辆状态要求 试验车辆需按制造厂的规范进行磨合，且磨合里程不小于1 000 km，并且在试验前的7天内建议至少行驶300 km。 试验过程中使用外部供氢，切断车载燃料供应管路。 5.2试验方法和程序 轻型车辆试验载荷应按照GB 18352.5—2013的相关规定加载。按照制造商规定的程序起动车辆，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。在试验过程中，可以选择附录A、附录B、附录C提供的三种氢气测量方法中其中的一种方法进行氢气消耗量测量。 重型车辆试验载荷应按照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。在试验过程中，可以选择附录A、附录B、附录C提供的三种氢气测量方法中其中的一种方法进行氢气消耗量测量。 附 录 A (规范性附录) 压力温度法 A.1试验用储氢罐安装在车辆外部，作为燃料电池电动汽车的燃料供应源。 A.2试验用储氢罐通过燃料电池系统中燃料管内安装的旁路管路与燃料电池相连。旁路管路应安装可靠，防止因振动引起泄漏、释放或进入空气。 A.3充注燃料压力应调整到制造商推荐值范围内。 A.4试验用储氢罐应满足下列要求： ——附件的内容积(减压阔，管路等)已知； ——可检测内部气体压力和气体温度； ——在高压充注过程中容积的变化小； ——已经标定过。 A.5试验按照下面的程序进行： a) 按照5.2规定的试验程序进行试验； b)在检测开始前，先检测试验用储氢罐的气体压力和气体温度； c) 在检测完成时，应进行试验用储氢罐气体压力和气体温度的检测； d)把试验前后测得的气体压力和温度代入式(A.1)，计算出氢气消耗量： (A.1) 式中： w——测量时间内的燃料消耗量，单位为克(g)； m——氢分子摩尔质量(2.016)，单位为克每摩尔(g/mol)； V——燃料罐中高压部分和附件的总容积(减压阀，管路等)，单位为升(L)； R——共用气体常量，R=0.008 314 5[MPa·L/(mol·K)]； P1——检测开始时罐体内气体分子数，压力，单位为兆帕(MPa)； P2——检测结束时罐体内气体分子数，压力，单位为兆帕(MPa)； T1——检测开始时罐体内气体分子数，温度，单位为开尔文(K)； T2——检测结束时罐体内气体分子数，温度，单位为开尔文(K)； Z1——在P1，T1下的氢气压缩因子，按照A.6的方法进行求解； Z2——在P2，T2下的氢气压缩因子，按照A.6的方法进行求解。 当由于试验前后气体温差过大带来的可预知的试验误差时，应把车辆充分浸车，直到罐内气体温度和环境温度一致，可通过浸车后气体温度和压力确定燃料消耗量。 当有试验用储氢罐与独立的燃料供应管一起使用时，所有管路的气体压力应相等，使得管路切换时不能有气体的输入和输出。 A.6氢气压缩因子求解方法如下： 适用范围：压力0.1。 a) 0.1 MPa～100 MPa、温度220 K～500 K的氢气； b)氢气压缩因子Z按式(A.2)计算： (A.2) 其中： P——压力，单位为兆帕(MPa)； T——温度，单位为开尔文(K)； vij——常数，见表A.1。 对于一组确定的温度T和压力P，利用式(A.2)可以求出一个对应的压缩因子Z。 表A.1 系数vij 系数vij 附录B (规范性附录) 质量分析法 B.1试验用储氢罐安装在车辆外部，作为燃料电池电动汽车的燃料供应源。 B.2试验用储氢罐通过燃料电池系统中燃料管内安装的旁路管路与燃料电池相连，旁路管路应安装可靠，防止因振动引起泄漏、释放或进入空气。 B.3充注燃料压力应调整到制造商推荐值范围内。 B.4在试验前和试验后分别用称重设备测量试验用储氢罐的质量时，应提供适当的措施减轻受振动、对流、环境温度等因素的影响，例如衰减板、风挡玻璃等。 B.5储氢罐质量应尽可能地轻。 B.6试验程序如下： a) 在试验前，用称重装置检测测试用储氢瓶质量； b)把试验用储氢罐和管路连接起来，连接时，管内的压力应设置为罐中的气体压力相等，使得没有气体的输入输出； c) 按照5.2规定的试验程序进行试验； d)在开始测量时，切换阀体，让燃料从试验用储氢罐提供； e) 检测完成后关闭试验用储氢罐的阀； f) 试验结束后，把测试用储氢瓶从管路移开，用称重设备检测试验后试验用储氢罐的质量。 注：当管路连接到试验用储氢罐上称重的时候，采取适当的措施，消除连接管上力(压力)的影响。 B.7把试验前后测得试验用储氢罐质量代入式(B.1)，计算出氢气消耗量： w=g1-g2 (B.1) 式中： w——在测量时间内的燃料消耗量，单位为克(g)； g1——试验开始时试验用储氢罐质量，单位为克(g)； g2——试验结束时试验用储氢罐质量，单位为克(g)。 附录C (规范性附录) 流量法 C.1试验程序 试验程序如下： ——燃料从车辆外部以厂家推荐的压力供应； ——燃料从车辆外部通过燃料电池系统中燃料管内安装的旁路管路供应； ——从车外供应源到燃料电池之间的供应管路上安装流量计。流量计可以是体积流量计，或者质量流量计； ——流量计和旁路管路应安装可靠，防止因振动引起泄漏、释放或进入空气； ——用流量计测量车外供应源被消耗的氢气的体积或者质量。 C.2计算氢气消耗量 C.2.1 使用体积流量计 把测得的流量值代入式(C.1)，计算氢气消耗量(体积)： (C.1) 式中： w——在测量时间内的氢气消耗量，单位为克(g)； m——氢分子摩尔量(2.016)，单位为克每摩尔(g/mol)； Qb——试验中的气体体积流量，单位为升每秒(L/s)。 式中： w——在测量时间内的氢气消耗量，单位为克(g)； m——氢分子摩尔量(2.016)，单位为克每摩尔(g/mol)； Qb——试验中的气体体积流量，单位为升每秒(L/s)。 C.2.2使用质量流量计 把测得的质量流量值代入式(C.2)，计算氢气消耗量(质量)： (C.2) 式中： w——在测量时间内的氢气消耗量，单位为克(g)； Qm——试验中的气体质量流量，单位为克每秒(g/s)。