電動(dòng)汽車測試與評價(jià)課件：燃料電池電動(dòng)汽車測試與評價(jià) -

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頁燃料電池電動(dòng)汽車的測試與評價(jià)電動(dòng)汽車測試與評價(jià)2023/11/16第2

頁1、燃料電池汽車的原理及結(jié)構(gòu)2、燃料電池汽車的測試與評價(jià)3、電動(dòng)汽車DC/DC變換器與加氫車知識要點(diǎn)2023/11/16第3

頁7.1燃料電池電動(dòng)汽車概述燃料電池電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu)2023/11/16第4

頁燃料電池汽車電力驅(qū)動(dòng)（只有燃料電池一個(gè)動(dòng)力源）混合驅(qū)動(dòng)（燃料電池為主動(dòng)力源，蓄電池組或超級電容為輔助動(dòng)力源）2023/11/16第5

頁混合驅(qū)動(dòng)型燃料電池汽車的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖2023/11/16第6

頁二、燃料電池工作原理2023/11/16第7

頁三、燃料電池能源管理系統(tǒng)能源管理系統(tǒng)功率分配管理（核心部分）速比控制管理制動(dòng)能量回饋管理目的：均衡各部件工作負(fù)荷，降低能量損失、提高燃料經(jīng)濟(jì)性。2023/11/16第8

頁7.2燃料電池電動(dòng)汽車測試基本術(shù)語1、冷機(jī)狀態(tài)2、熱機(jī)狀態(tài)3、燃料電池混合動(dòng)力汽車工作模式4、最高車速5、可再充電能量存儲系統(tǒng)6、試驗(yàn)質(zhì)量7、燃料電池混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)類型2023/11/16第9

頁充電方式工作模式FCHEV可外接充電混合動(dòng)力模式純電動(dòng)模式不可外接充電混合動(dòng)力模式純電動(dòng)模式燃料電池汽車（FCHEV）類型2023/11/16第10

頁7.3燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)試驗(yàn)對象：質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法：起動(dòng)特性、穩(wěn)態(tài)特性、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性、

氣密性檢測、絕緣電阻檢測等

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頁一、測試用儀表精度的要求名稱規(guī)定精度備注電壓傳感器≤0.5%FS—電流傳感器≤0.5%FS—溫度計(jì)±1℃—濕度計(jì)±3%—?dú)錃饬髁坑?jì)≤1%按照相對誤差計(jì)冷卻液流量計(jì)≤1%FS—稱重衡器≤0.5%FS—2023/11/16第12

頁二、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作試驗(yàn)前按照相關(guān)規(guī)定做好燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)備工作，然后將燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)封存12h，封存后不作任何改動(dòng)。2023/11/16第13

頁三、一般試驗(yàn)條件及試驗(yàn)要求1、對燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的要求2、測試條件3、試驗(yàn)前燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)規(guī)定4、一般試驗(yàn)要求2023/11/16第14

頁四、性能試驗(yàn)方法1、冷機(jī)方法2、熱機(jī)方法3、起動(dòng)特性試驗(yàn)4、額定功率試驗(yàn)5、峰值功率試驗(yàn)6、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性試驗(yàn)7、穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)8、緊急停機(jī)功能測試9、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣密性測試10、絕緣電阻測試11、質(zhì)量測試2023/11/16第15

頁1、冷機(jī)方法燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)（冷卻液加注完成）在規(guī)定的溫度和濕度條件下保溫足夠長的時(shí)間以保證燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度相同，靜置時(shí)間至少為12h。2023/11/16第16

頁1、熱機(jī)方法按照制造廠的使用規(guī)定，使燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)工作在一定功率，同時(shí)監(jiān)測燃料電池堆冷卻液的出口溫度，一旦燃料電池堆冷卻液的出口溫度達(dá)到正常工作溫度，即認(rèn)為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)選到熱機(jī)狀態(tài)。2023/11/16第17

頁3、起動(dòng)特性試驗(yàn)（1）冷起動(dòng)特性試驗(yàn)試驗(yàn)前燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷機(jī)狀態(tài)。試驗(yàn)過程應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行，不能有人工干預(yù)。冷起動(dòng)特性試驗(yàn)按以下方法進(jìn)行：按照制造廠規(guī)定的起動(dòng)操作步驟起動(dòng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)；燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，在怠速狀態(tài)下持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行10min。

試驗(yàn)中要測量冷起動(dòng)時(shí)間、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電壓。2023/11/16第18

頁（2）熱起動(dòng)特性試驗(yàn)試驗(yàn)前燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱機(jī)狀態(tài)。試驗(yàn)過程應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行，不能有人工干預(yù)。冷起動(dòng)特性試驗(yàn)按以下方法進(jìn)行：按照制造廠規(guī)定的起動(dòng)操作步驟起動(dòng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)；燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，在怠速狀態(tài)下持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行10min。

試驗(yàn)中要測量熱起動(dòng)時(shí)間、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電壓。2023/11/16第19

頁4、額定功率試驗(yàn)試驗(yàn)前燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)為熱機(jī)狀態(tài)，試驗(yàn)過程應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行，不能有人工干預(yù)。額定功率試驗(yàn)按以下方法進(jìn)行：熱機(jī)過程結(jié)束后，回到怠速狀態(tài)運(yùn)行10s；測試平臺按照規(guī)定的加載方法進(jìn)行加載，加載到額定功率后持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行60min。

試驗(yàn)中需測量燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的電壓、電流，氫氣的消耗量，輔助系統(tǒng)的電壓、電流。2023/11/16第20

頁5、峰值功率試驗(yàn)試驗(yàn)前燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)為熱機(jī)狀態(tài)。試驗(yàn)過程應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行，不能有人工干預(yù)。峰值功率試驗(yàn)按以下方法進(jìn)行：熱機(jī)過程結(jié)束后，回到怠速狀態(tài)運(yùn)行10s；試驗(yàn)平臺按照規(guī)定的加載方法進(jìn)行加載，加載到額定功率后在該功率點(diǎn)至少穩(wěn)定運(yùn)行10min，然后按照規(guī)定的加載方式加載到穩(wěn)定的峰值功率，在該功率點(diǎn)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行設(shè)定的時(shí)問（根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求確定），到達(dá)設(shè)定的時(shí)間后按照制造廠規(guī)定的卸載方式進(jìn)行卸載。

試驗(yàn)中需測量峰值功率運(yùn)行的時(shí)間，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的電壓、電流，氫氣的消耗量，輔助系統(tǒng)的電壓、電流。2023/11/16第21

頁6、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性試驗(yàn)（1）加載動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試加載動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試按以下方法進(jìn)行：熱機(jī)過程結(jié)束后，回到怠速狀態(tài)運(yùn)行10s；按照規(guī)定的加載方式加載到動(dòng)態(tài)響應(yīng)的起始功率點(diǎn)，在該功率點(diǎn)至少穩(wěn)定運(yùn)行1min；測試平臺向燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送動(dòng)態(tài)階躍工作指令，同時(shí)測試平臺按照規(guī)定的加載方式加載，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)選到動(dòng)態(tài)階躍的截止點(diǎn)，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在該功率點(diǎn)至少持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行10min。

推薦取（10%～90%）PE的響應(yīng)時(shí)間作為評價(jià)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。PE為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率。2023/11/16第22

頁（2）卸載動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試卸載動(dòng)態(tài)響應(yīng)的測試按以下方法進(jìn)行：熱機(jī)過程結(jié)束后，回到怠速運(yùn)行10s；按照規(guī)定的加載方式加載到動(dòng)態(tài)響應(yīng)的起始功率點(diǎn)，在該功率點(diǎn)至少穩(wěn)定運(yùn)行1min；測試平臺向燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送動(dòng)態(tài)響應(yīng)階躍工作指令，同時(shí)測試平臺按照規(guī)定的卸載方式卸載，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到動(dòng)態(tài)階躍的截止點(diǎn)，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在該功率點(diǎn)至少穩(wěn)定運(yùn)行10min。

試驗(yàn)中需測量峰值功率運(yùn)行的時(shí)間，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的電壓、電流，氫氣的消耗量，輔助系統(tǒng)的電壓、電流。2023/11/16第23

頁7、穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)試驗(yàn)前燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱機(jī)狀態(tài)。試驗(yàn)過程應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行，不能有人工干預(yù)。穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)按以下方法進(jìn)行：燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍內(nèi)均勻選擇至少10個(gè)工況點(diǎn)；熱機(jī)過程結(jié)束后，回到怠速運(yùn)行10s；按照規(guī)定的加載方法加載到預(yù)先確定的工況點(diǎn)，在每個(gè)工況點(diǎn)至少持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行3min。試驗(yàn)中需測量燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的電壓、電流，氫氣的消耗量，輔助系統(tǒng)的電壓、電流。2023/11/16第24

頁8、緊急停機(jī)功能測試燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)。試驗(yàn)過程應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行，不能有人工干預(yù)。按照規(guī)定的加載方法，把燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)加載到一定的功率點(diǎn)（功率值不低于50%PE），持續(xù)運(yùn)行一定時(shí)間，然后測試平臺緊急切斷電源，5min后重新啟動(dòng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，檢查燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)是否正常啟動(dòng)。2023/11/16第25

頁9、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氣密性測試關(guān)閉燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)排氫閥，將燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣系統(tǒng)中充滿惰性氣體（氮?dú)?、氬氣、氦氣，或者氦氣濃度不低?%的氦氮混合氣），氣壓設(shè)定為50kPa，壓力穩(wěn)定后，關(guān)閉氫氣的進(jìn)氣閥，保持20min；關(guān)閉燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)排氫閥，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)空氣排氣口封閉。將燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)氫氣系統(tǒng)和陰極流道中充滿惰性氣體，兩側(cè)壓力都設(shè)定為正常工作壓力，壓力穩(wěn)定后，關(guān)閉兩側(cè)的進(jìn)氣閥，保持20min；記錄壓力下降值。2023/11/16第26

頁10、絕緣電阻測試上述項(xiàng)目完成后，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻泵處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱機(jī)狀態(tài)。按照規(guī)定的方法測量燃料電池堆正極和負(fù)極分別對地的絕緣電阻；絕緣電阻應(yīng)滿足規(guī)定。2023/11/16第27

頁11、質(zhì)量測試測量燃料電池堆和輔助系統(tǒng)的質(zhì)量，包括氫氣供應(yīng)系統(tǒng)（不包括高壓氫氣瓶）、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)（不包括散熱器總成）等，還應(yīng)包括冷卻液及加濕用水的質(zhì)量。2023/11/16第28

頁五、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算燃料發(fā)動(dòng)機(jī)功率：燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：燃料電池堆的功率：燃料電池堆效率：2023/11/16第29

頁六、燃料電池電動(dòng)汽車最高車速試驗(yàn)方法參數(shù)單位準(zhǔn)確度分辨率時(shí)間s±0.10.1長度m±0.1%1大氣溫度℃±11大氣壓力kPa±11速度km/h±1%0.2質(zhì)量kg±0.5%11、測量參數(shù)、單位及精確度2023/11/16第30

頁2、試驗(yàn)要求車輛條件道路特性直線跑道環(huán)形跑道環(huán)形跑道修正因數(shù)大氣條件2023/11/16第31

頁3、試驗(yàn)方法1）試驗(yàn)車輛準(zhǔn)備2）RESS的充電調(diào)整3）一般試驗(yàn)要求如果車輛具有駕駛員可手動(dòng)選擇的操作模式，則車輛應(yīng)分別測量混合動(dòng)力工作模式和純電動(dòng)模式下的最高車速；將試驗(yàn)車輛加載到試驗(yàn)質(zhì)量，增加的載荷應(yīng)均勻地分布在乘客座椅上或箱內(nèi)；最高車速測量過程中，調(diào)整擋位使汽車能夠達(dá)到其最高穩(wěn)定車速，汽車最大限度地加速。兩次測量間隔的時(shí)間不超過5min。2023/11/16第32

頁4）直線跑道上的最高車速試驗(yàn)規(guī)程（1）標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)規(guī)程（雙向試驗(yàn)）為了減少道路坡度和風(fēng)向（風(fēng)速）等因素造成的影響，順次從試驗(yàn)跑道的兩個(gè)方向進(jìn)行試驗(yàn)，并盡量地使用跑道的相同路徑。測量試驗(yàn)單程所用的時(shí)間ti。試驗(yàn)中車輛形式的速度變化不應(yīng)超過2%。每個(gè)方向的試驗(yàn)不少于3次，所用時(shí)間六個(gè)“ti”的變化不超過3%。2023/11/16第33

頁（2）單方向試驗(yàn)由于環(huán)形跑道的特性，汽車不能從兩個(gè)方向達(dá)到其最高車速，因此允許只從一個(gè)方向進(jìn)行試驗(yàn)。另外，任意兩點(diǎn)間的海拔高度變化不超過1m；連續(xù)5次重復(fù)進(jìn)行行駛試驗(yàn)；風(fēng)速在車輛行駛方向上的水平分量不超過2m/s。2023/11/16第34

頁5）環(huán)形跑道上的最高車速記錄汽車行駛一圈所用時(shí)間“ti”。汽車以最高車速在跑道上至少行駛?cè)?，且不對方向盤施加任何動(dòng)作以修正行駛方向。每次的測量時(shí)間相差不超過3%。用環(huán)形跑道測量最高車速，需采用經(jīng)驗(yàn)因數(shù)修正速度V2023/11/16第35

頁6）環(huán)形跑道修正系數(shù)確定規(guī)程直線跑道車速測量：VD；環(huán)形跑道車速測量：VA。將每次車速測量值V和Va記錄在左圖中，然后用直線將點(diǎn)連接起來，直線斜率為K（不同環(huán)形跑道修正系數(shù)不同）。2023/11/16第36

頁7.4電動(dòng)汽車DC/DC變換器測試與評價(jià)1、DC/DC變換器（DC/DCConverter）2、效率（Efficiency）3、額定輸出電壓（OutputRatedVoltage）4、標(biāo)稱輸入電壓（InputNominalVoltage）5、額定功率（RatedPower）6、峰值功率（PeakPower）7、質(zhì)量比功率（SpecificPower）8.體積比功率（VolumetricPowerDensity）9.動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間（DynamicResponseTime）一、基本概念2023/11/16第37

頁二、分級與型號命名1、電壓等級DC/DC變換器的輸入/輸出電壓值可按照12V的整數(shù)倍劃分。2、型號命名2023/11/16第38

頁三、試驗(yàn)及要求1、環(huán)境適應(yīng)性2、耐振性3、殼體機(jī)械強(qiáng)度4、防護(hù)等級5、噪聲6、絕緣性能7、耐電壓性能8、接地9、電氣間隙和爬電距離10、額定功率11、峰值輸出功率及持續(xù)時(shí)間12、電磁兼容13、動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間14、可靠性15、耐久性16、控制精度17、外觀質(zhì)量2023/11/16第39

頁四、檢驗(yàn)規(guī)則出廠檢驗(yàn)型式檢驗(yàn)檢驗(yàn)五、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲存2023/11/16第40

頁7.5加氫車技術(shù)條件一、基本術(shù)語1、加氫車（MobileHydrogenRefuelingVehicles）2、儲氫瓶組（VesselAssembliesStorageforHydrogenGas）3、拉斷閥（BreakawayCoupling）4、放空管（VentPipe）5、熱熔栓（ThermalActivatedPressureReliefDevice）2023/11/16第41

頁二、技術(shù)要求1、整車基本要求2、電器及導(dǎo)靜電裝置3、防泄漏及消防裝置4、儲氫裝置5、增壓裝置6、加注裝置7、氫氣管道及附件2023/