书 书 书犐犆犛 ４３ ． ０８０ ． ０１ 犜 ４７ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３５１７８ — ２０１７ 燃料电池电动汽车 　 氢气消耗量测量方法 犉狌犲犾犮犲犾犾犲犾犲犮狋狉犻犮狏犲犺犻犮犾犲狊 — 犎狔犱狉狅犵犲狀犮狅狀狊狌犿狆狋犻狅狀 — 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱狊 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 发布目 　　 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 试验设备和仪器 １ ………………………………………………………………………………………… ５ 　 测量方法 ２ ………………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 规范性附录 ） 　 压力温度法 ３ ……………………………………………………………………… 附录 Ｂ （ 规范性附录 ） 　 质量分析法 ５ ……………………………………………………………………… 附录 Ｃ （ 规范性附录 ） 　 流量法 ６ …………………………………………………………………………… 犌犅 ／ 犜 ３５１７８ — ２０１７ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — 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 ／ ＴＣ１１４ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 中国汽车技术研究中心 、 同济大学 、 中国汽车工程研究院股份有限公司 、 上海汽车集团股份有限公司 、 中科院大连化学物理研究所 、 浙江大学 、 清华大学 。 本标准主要起草人 ： 何云堂 、 侯永平 、 赵静炜 、 吴兵 、 侯明 、 郑津洋 、 张禾 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３５１７８ — ２０１７ 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 。 ＧＢ１８３５２．５ — ２０１３ 　 轻型汽车污染物排放限值及测量方法 （ 中国第五阶段 ） ＧＢ ／ Ｔ１９７５４ — ２０１５ 　 重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法 ＧＢ ／ Ｔ２４５４８ 　 燃料电池电动汽车 　 术语 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 　 压力温度法 　 狆狉犲狊狊狌狉犲狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲犿犲狋犺狅犱 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 　 狑犲犻犵犺狋犪狀犪犾狔狊犻狊犿犲狋犺狅犱 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 　 犺狔犱狉狅犵犲狀犳犾狅狑犿犲狋犺狅犱 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 　 犺狔犱狉狅犵犲狀狋犪狀犽狌狊犲犱犻狀狋犲狊狋 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 ＧＢ１８３５２．５ — 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 １ 犌犅 ／ 犜 ３５１７８ — ２０１７ 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 １０００ｋｍ ， 并且在试验前的 ７ 天内建议至少行驶 ３００ｋｍ 。 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 ＧＢ１８３５２．５ — ２０１３ 的相关规定加载 。 按照制造商规定的程序起动车辆 ， 遵照 ＧＢ１８３５２．５ — 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 ＧＢ１８３５２．５ — 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 ／ Ｔ１９７５４ — 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 ／ Ｔ１９７５４ — 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 ／ Ｔ１９７５４ — 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 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ３５１７８ — ２０１７ 附 　 录 　 犃 （ 规范性附录 ） 压力温度法 犃 ． 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 。 犃 ． 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 。 犃 ． ３ 　 充注燃料压力应调整到制造商推荐值范围内 。 犃 ． ４ 　 试验用储氢罐应满足下列要求 ： ——— 附件的内容积 （ 减压阀 ， 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 。 犃 ． 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 ： 狑 ＝ 犿 × 犞犚 × 犘 １ 犣 １ × 犜 １ － 犘 ２ 犣 ２ × 犜 ２ （ ） …………………………（ Ａ．１ ） 　　 式中 ： 狑 ——— 测量时间内的燃料消耗量 ， 单位为克 （ ｇ ）； 犿 ——— 氢分子摩尔质量 （ ２．０１６ ）， 单位为克每摩尔 （ ｇ ／ ｍｏｌ ）； 犞 ——— 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 ）； 犚 ——— 共用气体常量 ， 犚 ＝０．００８３１４５ ［ ＭＰａ · Ｌ ／（ ｍｏｌ · Ｋ ）］； 犘 １ ——— 检测开始时罐体内气体分子数 ， 压力 ， 单位为兆帕 （ ＭＰａ ）； 犘 ２ ——— 检测结束时罐体内气体分子数 ， 压力 ， 单位为兆帕 （ ＭＰａ ）； 犜 １ ——— 检测开始时罐体内气体分子数 ， 温度 ， 单位为开尔文 （ Ｋ ）； 犜 ２ ——— 检测结束时罐体内气体分子数 ， 温度 ， 单位为开尔文 （ Ｋ ）； 犣 １ ——— 在 犘 １ ， 犜 １ 下的氢气压缩因子 ， 按照 Ａ．６ 的方法进行求解 ； 犣 ２ ——— 在 犘 ２ ， 犜 ２ 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 。 犃 ． ６ 　 氢气压缩因子求解方法如下 ： 适用范围 ： 压力 ０．１ 。 ａ ） 　 ０．１ＭＰａ ～ １００ＭＰａ 、 温度 ２２０Ｋ ～ ５００Ｋ 的氢气 ； ｂ ） 氢气压缩因子 犣 按式 （ Ａ．２ ） 计算 ： 犣 ＝ ∑ ６ 犻 ＝ １ ∑ ４ 犼 ＝ １ 狏 犻犼 犘 犻 － １ （ １００ ／ 犜 ） 犼 － １ …………………………（ Ａ．２ ） ３ 犌犅 ／ 犜 ３５１７８ — ２０１７ 　　 其中 ： 犘 ——— 压力 ， 单位为兆帕 （ ＭＰａ ）； 犜 ——— 温度 ， 单位为开尔文 （ Ｋ ）； 狏 犻犼 ——— 常数 ， 见表 Ａ．１ 。 对于一组确定的温度 犜 和压力 犘 ， 利用式 （ Ａ．２ ） 可以求出一个对应的压