燃料电池电动汽车低温冷启动试验方法

ICS号中国标准文献分类号团体标准团体标准T/WHQX-0007-2022燃料电池电动汽车低温冷启动试验方法Testmethodforcoldstartperformanceoffuelcellvehicles20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施武汉市氢能产业促进会发布T/WHQX0007-2022燃料电池电动汽车低温冷启动试验方法1范围本文件规定了燃料电池电动汽车低温冷启动试验条件、试验方法、试验结果及判定等。本文件适用于使用压缩氢作为燃料，公称工作压力不超过70MPa的燃料电池电动汽车。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T24548燃料电池电动汽车术语GB/T24549燃料电池电动汽车安全要求3术语及定义GB/T24548和GB/T24549界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1燃料电池电动汽车fuelcellelectricalvehicle,FCEV以燃料电池系统作为单一动力源或者是以燃料电池系统与动力电池等储能装置组成的混合动力作为动力源的汽车。[来源：GB/T24548-2009，3.1.2，有修改]3.2低温冷启动coldstart-up在低温（0℃以下）环境下车辆关机并充分浸车后（12h~36h之间），在低温环境下进行启动。3.3低温冷启动时间coldstart-uptime从车辆上电到燃料电池系统输出功率达到规定值的时间。3.4关机时间shut-downtime从车辆关机到动力电池及燃料电池系统输出电流均小于0.1A的时间。4试验条件4.1样品条件试验样车应满足以下条件：1）试验样车的零部件和软件版本满足车辆生产企业要求。2）试验样车机油、冷却液满足车辆生产企业要求。3）空调系统制热功能正常工作，出风口能打开。4）蓄电池电压正常。5）按照车辆生产企业要求的工况对车辆进行300km行驶磨合，在冷启动试验前7天内累计行驶300km以上的车辆，可以视为已完成行驶磨合。6）车辆无故障码。4.2环境条件4.2.1环境仓应满足以下条件：1）环境仓应为满足涉氢要求的专用环境仓。具备防爆结构、氢气报警、新风换气等功能。2）环境仓至少配置两个氢浓度传感器及报警装置，其中至少1个氢浓度传感器位于环境舱新风出口，可有效监测环境舱内的氢气浓度。3）环境仓温度控制范围满足-40℃~0℃，测量精度≤±1.5℃，温度均匀性≤±2℃；即实际试验温度不能低于设定最低温度。4.2.2室外环境：本试验也允许在满足目标环境温度要求的室外低温环境中进行。4.3测量参数、单位、准确度和分辨率要求表SEQTable\*ARABIC1测量参数、单位、准确度和分辨率的要求单位准确度分辨率时间s±0.10.1电压V≤0.5%FS0.1电流A≤0.5%FS0.1温度℃±0.50.1氢浓度ppm-15试验方法5.1试验流程图图1试验流程图5.2试验准备5.2.1车辆准备将车辆基本信息等内容填写入附录A.1车辆信息表，并按以下要求进行车辆准备，将试验过程中采集的数据填写入A.3试验数据记录表中。1）确认试验环境温度。2）检查车辆剩余储氢量，确保仪表显示剩余氢量不低于总显示氢容量的40%。3）确认燃料电池系统冷却液为燃料电池专用低温型冷却液，同时确认其冰点满足试验环境温度要求。4）调整动力电池SOC至生产厂家要求的设定值，并检查记录蓄电池电压正常。5.2.2传感器安装1）温度传感器去离子水清洗：将传感器布置在管路内的部分用去离子水或燃料电池专用防冻液清洗干净，并浸泡2个小时以上后再进行布点。2）传感器布置：按照附录A.2测点汇总表中的要求布置传感器，电压测量需使用专用转接头或通过CAN信号读取、电流测点需使用量程合适的电流钳。3）进行补液排气操作：使用燃料电池专用冷却液向除气室内补充冷却液，然后通过车辆设置打开循环水泵或通过怠速等方式使燃料电池电堆运转，直至除气室内冷却液液面高度不再下降，且在上下限刻度之间。4）安装数据采集系统和CAN设备，确保数据读取正常。5.2.3车辆安装车辆应停放在环境仓内，连接好环境仓内排气排水管，要确保尾气收集喇叭口能够覆盖车辆排气口上方区域。如车辆排气管式样影响试验中的排气测量和排水，可采用不影响背压的转接管或拆卸底护板。5.3浸车1）常温下将车辆以启动状态移至环境仓内，连接仓内排气排水尾管。2）将空调设定到外循环最大采暖模式后关闭所有用电器。3）环境仓温度设定到车辆生产企业要求的试验目标温度，当试验目标温度为≥-10℃时，环境仓实测环境温度应在目标温度±2℃以内；当试验目标温度为-10℃~-40℃之间时，环境仓实测环境温度应在目标温度±3℃以内。4）保持车辆开启，待环境仓内实测温度达到设定温度后，车辆关机。为保证车辆低温自动吹扫策略可以实施，浸车期间蓄电池不下电。自车辆关机后开始计算浸车时间，浸车时间应不少于12h。电堆进水和电堆出水两测点处温度应达到目标温度±2℃范围内。室外试验时浸车时间和电堆进水及电堆出水测点温度要求同环境仓。5）连接数据采集系统，记录浸车过程数据，并在附录A.3试验数据记录表中填写浸车信息。6）监测浸车过程中氢气浓度是否超标，如超过环境仓报警阈值则立即终止试验并打开舱门。5.4低温冷启动1）保存浸车数据后，在车辆启动前开始记录冷启动数据，按照车辆操作要求启动车辆并同时开始计时，并观察车辆仪表上启动成功示意灯的显示情况。2）车辆上电后立即开启空调外循环最大采暖模式（吹脚、温度最高、风量最大），开启车辆所有用电器。3）观察仪表启动状态READY灯点亮，通过数据采集系统确认燃料电池系统输出功率可达到5kW以上并稳定运行5min，记录以上时间点，可判定为冷启动成功。4）从按下启动开关开始，至燃料电池系统功率达到5kW的时间为冷启动时间，记为t1,5）若车辆在启动过程中出现不能READY等故障或不满足5.3中3）所列的所有运行要求时，则认为启动失败，试验停止，待原因解析、问题修复后再重新进行浸车。5.5关机工况关闭所有车辆用电器后车辆关机，记录关机后的数据直到动力电池及燃料电池系统输出电流均小于0.1A后5分钟。从车辆关机到动力电池及燃料电池系统输出电流均小于0.1A的时间为关机时间t25.6第二次低温冷启动1）关机工况结束后，将车辆移至常温环境运行30min。2）再次低温浸车12h以上，进行第二次冷启动，操作重复5.3及5.4中的步骤。记录第二次冷启动时间t3和第二次关机时间t3）环境仓升温后将试验车辆移出环境仓，试验结束。6试验结果及判定条件1）燃料电池电动汽车低温冷启动性能试验结果按照附录A.3试验数据记录表填写，试验结果应满足5.4中3）的要求，冷启动时间ti满足生产厂家设计要求，即可判定本次冷启动试验2）两次冷启动均成功则判定为试验成功，若存在一次冷启动失败，则判定试验失败。3）如判定试验失败，则应立即停止试验、关闭车辆、待环境仓升温后将试验车辆推出环境仓，使车辆升温后在常温下运行，至少间隔12小时以后再重新试验。

附录A（资料性）试验记录表A.1车辆信息表表A.1车辆信息表车辆型号VIN号燃料电池电堆额定功率（kW）动力电池容量（kWh）燃料电池系统冷却液标号A.2测点汇总表表A.2测点汇总表No.测点位置类别/单位序号测点位置类别/单位1燃料电池系统输出电流电流/A8燃料电池系统出水温度温度/℃2燃料电池系统输出电压电压/V9燃料电池系统进气温度温度/℃3动力电池输出电流电流/A10燃料电池系统排气温度温度/℃4动力电池输出电压电压/V11暖风进水温度温度/℃5PTC电流电流/A12暖风出水温度温度/℃6PTC电压电压/V13环境温度（车外）温度/℃7燃料电池系统进水温度温度/℃A.3试验数据记录表表A.3试验数据记录表项目参数单位数据备注试验准备设定浸车环境温度℃浸车前动力电池SOC电量%表显剩余续驶里程/氢罐压力km/bar蓄电池电压V冷却液冰点℃第一次浸车数据浸车开始时刻h/m浸车结束时刻h/m