GB/T 19754的2015版与2005版的差异分析

时间:2022-07-05 05:37:15

GB/T 19754的2015版与2005版的差异分析

摘 要:GB/T 19754的2015新版与2005旧版相比,在测试程序和结果评价方面有着重大的变化。本文详细阐述新旧两版的差异,为相关人员提供参考。

关键词:GB/T 19754;重型混合动力电动汽车;能量消耗量;NEC计算;差异分析

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.134

混合动力技术的提升促进了新型混合动力结构型式电动汽车的飞速发展,为使混合动力电动汽车能量消耗量测量标准更具广泛性、适用性,电动车辆分标委组织对GB/T 19754-2005《重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》[1]进行了修订。新版的GB/T 19754-2015《重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》[2]经国家质检总局、国家标准委批准,于2015年5月15日,2015年10月1日起正式实施。与旧标准相比,新标准在术语和定义、NEC计算原理、试验循环、试验程序、数据记录和结果等方面存在重大变化。

1 术语和定义

考虑到旧标准与已经颁布的其他标准[3]中存在大量术语和定义的重复定义,新标准取消了旧标准中“超级电容器”、“机电飞轮”、“机电飞轮的荷电状态”等术语和定义;修改了该标准中内容相同而名称不同的定义,例如将旧标准中术语“驱动能源”变更为“用于驱动的能量”,让人一目了然;旧标准中“超级电容器荷电状态 (SOC)”定义为基于实际测量的电容能量(Uact?),表示成对电容最大标称电压平方(Umax?)的百分比,而新标准将其定义为基于实际测量的电容电压平方值与厂家规定的允许使用的电容下限电压的平方值的差值(Uact2- Umin2),表示成对电容最大标称电压平方值与厂家规定的允许使用的电容下限电压的平方值的差值(Umax2- Umin2)的百分比,显然,新标准中基于储能装置的实际使用情况,为电容能量设置了一个下限值。此外新标准增加了“总燃料驱动能量”和“循环总驱动能量”,为之后不可外接充电式混合动力电动汽车燃料和电量的转化关系提供了依据。

2 净能量改变(NEC)的计算原理

旧标准中NEC计算所采用的电量积分计算方法,包含了很多平均效率的概念,与实际储能装置的电量情况存在差异。新标准考虑到储能装置类型的不同,以及储能装置充放电效率等因素,采用了与国际接轨的NEC插值的计算方法进行修正,并提供了动力蓄电池和超级电容器这两种主要储能装置的NEC计算方法。另外在新标准中新增了NEC的相对变化量这一概念,其定义为“作用于轮边的NEC与循环总驱动能量的比值”,是决定后续试验阶段以及选取试验结果的重要判别依据。

3 试验循环

旧标准循环工况采用的是附表中规定的中国典型城市公交循环、美国重型混合动力电动汽车燃料经济性测试推荐的驾驶循环(Manhattan行驶循环、UDDS行驶循环、Orange行驶循环),新标准中除了旧版标准规定的几种循环工况外,增加引用了GB/T 27840-2011 《重型商用车辆燃料消耗量测量方法》[4]中规定的C-WTVC循环和QC/T 759-2006《汽车试验用城市运转循环》[5]中规定的城市客车用循环数据试验循环,使得新标准的适用范围更广。此外,新旧标准均允许在企业和检测机构协商好后,对标准的试验循环工况进行调整,以便更好地体现车辆的使用性能。

4 试验程序

旧标准试验程序相对简单,在试验前对车辆的储能装置进行电量预置之后,进行三次试验(单次试验包含两个循环工况)。新标准根据混合动力电动汽车类型的不同,在试验程序上有很大变化。

新标准试验程序可归纳为三个阶段:第一阶段,纯电动续驶里程阶段;第二阶段,储能装置调整阶段;第三阶段,电能量平衡运行阶段。根据是否可外接充电将混合动力电动汽车分为二类:非外接充电型混合动力电动汽车、外接充电型混合动力电动汽车[6](根据是否包含纯电动工作模式又将其分为包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车和不包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车)。

1)非外接充电型混合动力电动汽车试验程序流程:一次完全循环的预热和预处理连续三次循环工况试验试验结果有效、试验结束(试验结果无效、重新对车辆进行预热和预处理,重新开始试验)。

2)外接充电型混合动力电动汽车试验程序流程:车辆充电至厂定荷电状态的上限纯电动模式下进行中国典型城市公交循环(如若完成,判断为包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车,否则判断为不包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车)。

①包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车试验程序流程:车辆充电至厂定荷电状态的上限纯电动续驶里程试验(40km/h等速试验,试验方法按照GB/T 18386-2005《电动汽车能量消耗率和续驶里程》[7]进行)循环工况试验(包含储能装置调整阶段和电能量平衡运行阶段,试验结束的条件为连续三次NEC的相对变化量绝对值小于或等于5%、亦或是完成六次试验都无上述结果的出现)。

②不包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车试验程序流程:车辆充电至厂定荷电状态的上限一次完全循环的预热和预处理循环工况试验(包含储能装置调整阶段和电能量平衡运行阶段,试验结束的条件为连续三次NEC的相对变化量绝对值小于或等于5%、亦或是完成六次试验都无上述结果的出现)。

5 数据记录和结果

旧标准要求试验结果用燃料消耗量和电能量消耗量表示,允许将电能量消耗量换算成燃料消耗量。新标准中试验结果根据混合动力电动汽车类型不同,采用不同的处理方式。对于非外接充电型混合动力电动汽车,由于其所有能源全部从车载燃料中获取,为了得到比较真实的燃料消耗量,采用NEC插值法,得到NEC修正至基本为零时候的燃料消耗量,试验结果在不满足新标准8.7.2.1条中a)、b)、c)、d)四种情况的任何一种下,允许直接列出燃料消耗量和电量消耗量。包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车试验结果包含三个阶段:纯电动续驶里程阶段直接用电能量消耗量体现结果,储能装置能量调整阶段用燃料消耗量和电能量消耗量体现结果,电量平衡运行阶段用燃料消耗量、电能量消耗量、等效燃料消耗量体现检验结果。不包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车试验结果包含两个阶段,并与包含纯电动工作模式的外接充电型混合动力电动汽车

的后两个阶段一致,即储能装置能量调整阶段和电量平衡运行阶段。

6 结束语

GB/T 19754 的2015版与2005版在术语和定义、NEC计算原理、试验循环、试验程序、数据记录和结果附录文件等诸多方面有重大变化,随着混合动力技术的发展,新标准更具有适应性。本文通过对比

(下转第148页)

(上接第153页)

分析,详细阐述了两者之间的差异,希望能为相关人员提供参考。

参考文献:

[1]GB/T19754-2005.重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法[S].北京:中国标准出版社,2005.

[2]GB/T19754-2015.重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法[S].北京:中国标准出版社,2015.

[3]GB/T19596-2004.电动汽车术语[S].北京:中国标准出版社,2004.

[4]GB/T27840-2011.重型商用车辆燃料消耗量测量方法[S].北京:中国标准出版社,2011.

[5]QC/T759-2006.汽车试验用城市运转循环[S].北京:中国标准出版社,2006.

[6]QC/T837-2010.混合动力电动汽车类型[S].北京:中国标准出版社,2010.

[7]GB/T18386-2005.电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法[S].北京:中国标准出版社,2005.

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