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文档简介
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目次
前言.................................................................................III
引言..................................................................................IV
1范围................................................................................1
2规范性引用文件......................................................................1
3术语和定义..........................................................................2
4试验条件............................................................................2
总则............................................................................2
试验设备........................................................................3
车辆状况........................................................................3
环境条件........................................................................3
车辆维护........................................................................3
蓄电池状况......................................................................4
5测试程序............................................................................4
总则............................................................................4
操作顺序........................................................................4
电动车辆........................................................................4
内燃车辆........................................................................6
混合动力车辆....................................................................6
测试精度........................................................................6
计算............................................................................6
6文件................................................................................7
试验报告........................................................................7
声明............................................................................7
附录A(规范性)使用合成放电循环确定蓄电池效率........................................8
A.1总则............................................................................8
A.2合成放电循环定义................................................................8
A.3根据合成循环进行的试验..........................................................9
附录B(资料性)计算铅酸蓄电池组的蓄电池和充电效率的简易程序.........................12
B.1总则...........................................................................12
B.2公式...........................................................................12
附录C(资料性)二氧化碳当量计算.....................................................14
C.1总则...........................................................................14
C.2电动车辆二氧化碳当量的计算.....................................................14
C.3柴油车辆二氧化碳当量的计算.....................................................14
C.4液化石油气(LPG)内燃机车辆二氧化碳当量的计算..................................14
C.5压缩天然气(CNG)内燃机车辆二氧化碳当量的计算..................................15
I
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C.6汽油车辆二氧化碳当量的计算.....................................................15
参考文献..............................................................................16
图A.1典型放电循环....................................................................8
表A.1合成放电循环....................................................................9
表A.2功率值计算举例.................................................................10
表B.1蓄电池和充电技术对应的整体蓄电池效率...........................................12
表B.2充电机效率近似值...............................................................13
II
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前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是《工业车辆能耗试验方法》的第1部分。
本文件等同采用ISO23308-1:2020《工业车辆能耗试验方法第1部分:总则》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国工业车辆标准化技术委员会(SAC/TC332)归口。
本文件起草单位:
本文件主要起草人:
III
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引言
随着社会经济的快速增长,能源供需日益紧张,工业车辆的能耗水平与节能工作之间的联系更加密
切。本文件给出了确定工业车辆能耗、牵引蓄电池和蓄电池充电机效率的试验方法,旨在减少工业车辆
能耗,节约能源。
《工业车辆能耗试验方法》拟由三部分构成:
——第1部分:总则。目的在于规定自行式工业车辆能耗测试的通用试验准则和要求。
——第2部分:操作者控制的自行式车辆、牵引车和货物载运车。目的在于规定操作者控制的自
行式车辆、牵引车和货物载运车的能耗试验方法,包含不同类型车辆的具体试验循环。
——第3部分:集装箱搬运车。目的在于规定集装箱搬运车的能耗试验方法及具体试验循环。
本文件包含测定工业车辆能耗、牵引蓄电池和蓄电池充电机效率的程序。其他部分规定了不同类型
车辆的试验循环。
注:试验循环基于VDI2198指南。该指南为行业所广泛接受,用于测试电动工业车辆和内燃(IC)工业车辆的能耗。
该指南自1996年发布以来,得到了广泛的使用。本方法通过比较来评价车辆的能效。
本文件的内容与以下利益相关方群体相关:
——工业车辆制造商;
——市场监督部门;
——工业车辆用户;
——服务提供商,例如咨询机构。
相关车辆已在本文件的范围内规定。
IV
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工业车辆能耗试验方法第1部分:总则
1范围
本文件规定了自行式工业车辆(以下简称“车辆”)作业过程中能耗测试的通用试验准则和要求。
对于电动车辆,包括蓄电池和蓄电池充电机的效率。
ISO23308-2和ISO23308-3中的具体要求优先于ISO23308-1的相应要求。
本文件适用于产品生命周期中的使用阶段。
本文件适用于GB/T6104.1规定的以下车辆型式:
——平衡重式叉车;
——铰接平衡重式叉车;
——前移式叉车(具有可伸缩门架或货叉架);
——插腿式叉车;
——托盘堆垛车;
——托盘搬运车;
——平台搬运车;
——端部操纵式托盘搬运车;
——拣选车;
——中心操纵式拣选车;
——牵引车、推顶车以及货物载运车;
——牵引堆垛车;
——侧面式叉车(单侧);
——伸缩臂式集装箱搬运车;
——平衡重式集装箱堆高机;
——侧面堆垛式叉车(两侧);
——三向堆垛式叉车;
——多向运行叉车。
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。
ISO5053-1工业车辆术语和分类第1部分:工业车辆类型(Industrialtrucks—Terminologyand
classification—Part1:General)
注:GB/T6104.1-2018工业车辆术语和分类第1部分:工业车辆类型(ISO5053-1:2015,IDT)
GB/T10827.1-2014工业车辆安全要求和验证第1部分:自行式工业车辆(除无人驾驶车辆、
伸缩臂式叉车和载运车)(ISO3691-1:2011,IDT)
GB/T10827.2-2021工业车辆安全要求和验证第2部分:自行式伸缩臂式叉车(ISO
3691-2:2016,IDT)
1
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ISO15500-1道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统组件第1部分:通用要求和定义(Road
vehicles—Compressednaturalgas(CNG)fuelsystemcomponents—Part1:Generalrequirements
anddefinitions)
ISO23308(所有部分)工业车辆能耗试验方法(EnergyefficiencyofIndustrialtrucks—
Testmethods)
IEC60254-1牵引用铅酸蓄电池第1部分:通用要求和试验方法(Leadacidtractionbatteries
—Part1:Generalrequirementsandmethodsoftests)
注:GB/T7403.1-2018牵引用铅酸蓄电池第1部分:技术条件(IEC60254-1:2005,MOD)。
IEC62620:2014含碱或其他非酸性电解质蓄电池和蓄电池组工业应用中使用的可充电锂电池
和蓄电池组(Secondarycellsandbatteriescontainingalkalineorothernon-acidelectrolytes
—Secondarylithiumcellsandbatteriesforuseinindustrialapplications)
EN589汽车燃料液化石油气试验方法和要求(Automotivefuels—LPG—Requirementsand
testmethods)
3术语和定义
ISO5053-1界定的术语和定义适用于本文件。
蓄电池battery
由蓄电池单体、各单体连接器、电池控制装置(如适用,例如锂离子电池的控制器)和蓄电池箱体
组成的用于工业车辆的电源。
蓄电池充电状态batterystateofcharge
测得的蓄电池容量[单位为安时(Ah)]除以最大额定容量[Ah],用百分比表示。
二氧化碳当量carbondioxideequivalent
CDE
对于给定混合物和量的温室气体,描述与其具有同样全球变暖潜能值(GWP)的二氧化碳的量。
充电系数chargingfactor
充入电池的安时数与先前从电池中放电的安时数之间的比值。
注:典型铅酸蓄电池的充电系数在1.02~1.25之间。
动力蓄电池系数powerbatteryfactor
PBF
给出蓄电池容量和从蓄电池获取的电量之比的系数。
合成放电循环syntheticdischargecycle
反映一个试验循环中电动车辆实际能耗的典型电池放电曲线。
4试验条件
总则
2
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以下试验条件确保以类似且可比较的方式进行能耗测试。
试验设备
4.2.1试验区域
试验区域应是具有坚实、清洁和干燥的混凝土、沥青或类似材质的平整和光滑的地面。试验场地任
何运行方向的坡度不应大于2%。
4.2.2试验路线
对不同类型车辆的试验路线,见ISO23308的相应部分。
4.2.3试验载荷和/或牵引能力
除非在ISO23308的特定部分中另有说明,试验载荷应为车辆额定起重量的70%,额定起重量和标
准载荷中心距应符合GB/T10827.1-2014中A.2或GB/T10827.2-2021中A.1和A.3的规定。
牵引车应按挂钩额定牵引力的70%牵引,额定牵引力应符合GB/T10827.1-2014中A.3的规定。
货物载运车应按制造商定义的最大有效载荷的70%装载。
车辆状况
试验车辆应为批量生产产品中具有代表性的样机。对于车辆中影响能耗的所有部件,允许有不超过
100h的磨合时间并记录。
试验车辆应处于安全和功能正常状态。所有附属设备应符合车辆制造商的规定。
车辆的设置(如软件参数)应符合制造商的技术要求。该要求意味着规定的车辆性能(如运行和起
升速度、加速度)是可以实现的,用户可通过商业手段获取所有的软件设置。
注:例如,测试人员能调整最大运行速度以达到每小时的循环次数。
试验车辆应安装新轮胎(胎面磨损不超过10%),新轮胎应符合车辆制造商的规定。充气轮胎应充
气至气压达到车辆制造商的规定或者保持制造商出厂的默认气压。
内燃发动机车辆的燃油箱应在预热前加注至最大允许液位。如果适用,所有其他油箱也应加注至其
正确的操作液位。
如果试验在能代表某类具有相同额定能力不同起升高度的样机上进行时,试验应在符合GB/T
10827.1-2014中A.2.1规定的车辆上进行。对于GB/T10827.2涵盖的车辆,应符合ISO23308适用部分的
特定要求。
对于GB/T10827.1所涵盖的车辆,规定的起升高度应至少为GB/T10827.1-2014中A.2.2所规定的标
准起升高度。规定的车辆起升高度应允许按照ISO23308的特定部分中定义的试验程序进行测量。
如果试验在能代表某类具有相同额定能力,但起升高度低于GB/T10827.1-2014中A.2.1和A.2.2规
定起升高度的车辆样机上进行时,试验应在起升高度最高的车辆上进行。
如果试验在能代表某类具有不同蓄电池容量的电动车辆的样机上进行时,试验应在符合制造商规定
参数的标准蓄电池/蓄电池组的车辆上进行。
环境条件
试验应在5℃~35℃的环境温度下进行。
试验车辆应处于工作温度。
试验开始前,带载车辆要求至少预热10min。
车辆维护
3
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在整个试验过程中,带有可清洁或可再生排放控制装置的排放控制系统的内燃车辆,应保持在制造
商推荐的参数范围内。在试验期间,允许阻止排放控制装置的自动再生。
使用附加试剂/材料的具有其他排放控制系统的发动机,在整个试验过程中应保持在制造商推荐的
参数范围内。
蓄电池状况
蓄电池效率受许多因素影响,例如蓄电池技术,蓄电池类型,蓄电池设计和几何形状。因此,6.2.2
中所述的蓄电池效率代表了经过试验的蓄电池类型/蓄电池制造商。
如果蓄电池技术需要任何耗能辅助设备,例如蓄电池管理系统,控制器,冷却或加热,也应包括在
试验中。
在进行相应试验之前,应将蓄电池充电至额定容量。当试验要求放电至蓄电池的额定最小容量时,
应通过以下方法之一进行判定。
a)铅酸蓄电池电压:如果电压不大于1.6V/电池单元,则蓄电池放电完成(根据IEC60254-1
放电电流值I1)。
b)铅酸蓄电池额定容量:如果在试验过程中蓄电池消耗了额定容量的80%,则蓄电池放电完成。
回馈到蓄电池的能量可按回馈电流的75%对时间的积分来计算。
c)其他技术:放电准则由蓄电池制造商定义。该准则应与蓄电池型号对应的所有其他参数一致,
如基于耐久性试验具有相同的使用寿命和生命周期特征。根据蓄电池技术,可用瓦时数(Wh)
表示放电能量值。
5测试程序
总则
5.2至5.7描述了适用于车辆的一般测试程序。对于不同类型车辆的具体的测试程序,按照ISO
23308相应部分中规定的程序进行。
操作顺序
车辆应按照制造商的使用手册和ISO23308特定部分中规定的试验规范进行操作,载荷应符合4.2.3
的规定。除非在ISO23308的特定部分中另有说明,否则在模拟装卸载荷循环时无需卸载。
注:试验载荷允许被固定。
应选用合适的速度以完成规定的每小时循环次数。除非在ISO23308的特定部分中另有说明,否则
不允许联合操作,所有载荷搬运和运行功能均应单独操作。
对于没有被ISO23308特定部分完全涵盖的车辆类型,应根据车辆设计的预期用途选择适当的操作
顺序。
电动车辆
5.3.1总则
为了测定电动车辆的总能耗,试验应考虑:
——车辆的总体效率,包括电动机、控制器和电气设备;
——蓄电池/蓄电池组的效率;
——蓄电池充电机的效率。
由于带蓄电池和蓄电池充电机的车辆的设备是多样的,通常需要区分这些部件。
4
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5.3.2至5.3.4规定了测定系统效率部件的程序。
5.3.2车辆试验
在预热之前,应将车辆的蓄电池充电至额定容量。
能耗测试应从第一个试验循环开始。预热期应排除在测试之外。
能耗应按操作顺序用完成1h测试所需的电能表示,单位为千瓦时每小时(kWh/h)。该测试可通过
在试验过程中连续测试电压和电流来进行[参见公式(1)]。
应在车辆和牵引蓄电池的连接器处测试电压和电流。
T
··········································(1)
EtruckUbatttfIbatttdt
0
式中:
Etruck——试验中从蓄电池获得的能量,单位为瓦时(Wh);
Ubatt——蓄电池电压,单位为伏特(V);
Ibatt——蓄电池电流,单位为安培(A);
dt——微分(时间作为变量);
T——试验时间;
f——
放电/充电系数;Ibatt≥0时,f=1;Ibatt<0时,f=0.75。
注1:Ibatt<0表示恢复。系数f=0.75指大多数牵引蓄电池,即铅酸蓄电池。
注2:系数f取决于不同的蓄电池技术。
如果能耗是通过测试单位为安时(Ah)的电荷量确定,应通过与蓄电池标称电压的乘积来计算能耗。
如果车辆的测试程序中宜包含电池效率的测定,则测试循环应从蓄电池充电至其额定容量开始,并
应持续到蓄电池放电至额定最小容量(见4.6)。
5.3.3蓄电池效率
蓄电池效率包括产生功率损耗的两项因素:
——流向车辆的能量(车辆从蓄电池中获得的能量);
——从充电机流向蓄电池的能量(放电蓄电池重新完全充满的能量)。
注:效率随着蓄电池充电状态、放电时的电流、充电时的电流和方法、蓄电池温度和电池类型的不同而不同。
蓄电池的总效率应由以下因素确定:
——按5.3.2在蓄电池放电至额定最小容量(见5.3.2的最后一段和4.6),以及在蓄电池再充电
时(见5.3.4),对电流和电压直接进行测量;
——通过进行合成放电循环(按附录A),直到蓄电池放电至额定最小容量(见5.3.2的最后一段
和4.6)以及在蓄电池再充电时(见5.3.4),对电流和电压直接进行测量
——使用确定的蓄电池比值,这些比值已被证实适合判定车辆牵引用铅酸蓄电池的效率(按附录B)。
5.3.4充电机效率
确定充电机的总体效率应:
——与根据5.3.2的车辆测试一起进行;
——在根据5.3.3进行电池效率评估之后;
——考虑在其最佳工作点运行的充电机效率的信息(见附录B)。
如果进行试验,充电机接线端子的电流和电压应持续测量,以计算充电机效率。
按照本试验,充电机效率计算按照公式(2):
5
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Ech······················································(2)
ch
Egrid
式中:
ch——充电机效率;
Ech——充入蓄电池的能量,单位为瓦时(Wh);
Egrid——从电网中获取的能量,单位为瓦时(Wh)。
除了效率值,功率因数相关信息也宜在充电机的数据表和铭牌上给出。
功率因数应确定为额定工作点处功率系数。如果条件达不到,可以在额定功率的80%时测定功率
因数。此时,相关信息宜在数据表中给出。
内燃车辆
能耗的测试应在第一个试验循环开始。预热期应排除在测试之外。
柴油和汽油车辆的能耗应以每小时消耗的燃油量计量,单位为升每小时(L/h),或对于液化石油
气或压缩天然气车辆应以每小时的耗气量计量,单位为千克每小时(kg/h)计量。
液化气(LPG)应符合EN589的规定。
天然气(CNG)应符合ISO15500-1的规定。
柴油应在15℃时进行称重。柴油的密度应为830kg/m3,应使用与EN590中规定的平均值相一致
的密度为830kg/m3的柴油。
混合动力车辆
混合动力车辆应按照5.4进行试验。
试验后,蓄能器(例如,电动,气动或液压)储存的能量不应少于试验开始前的能量。
注:起动用蓄电池组不适用于此要求。
测试精度
应选择合适的测试设备。
应考虑以下测试设备的公差或精度。
所有测试设备最低精度应为±2%。时间测试设备(例如秒表)的最大精度应为±0.1%。
按照ISO23308特定部分对被试验车辆进行能量/燃料效率试验,应确保最大偏差为±5%。
应通过以下方式进行验证:
——评估试验记录(例如,如果记录了电压和电流);
——重复该试验,计算中间值和标准差(例如,如果仅测试了电量)。
如果验证过系统的精度,则可以采用连续读取能量/燃料消耗量来测试,例如,通过控制器进行连
续燃料测试或电能测试。
结果可以精确到小数点后一位。该试验结果应按照第6章进行记录。
计算
如果能产生可比较的结果,则允许采用基于经验的数据,使用计算、计算机模型或其他等效模拟方
法。
当比较计算值和试验值时,试验值被视为功耗的真实量数。
6
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6文件
试验报告
试验报告应包含以下内容:
a)对本文件的引用(例如:ISO23308-1);
b)标牌中包含的被试验车辆的技术参数;
c)如进行型式试验,应提及记录车辆的系列型号;
d)车辆设备的技术参数(如属具、驾驶室、填充液压油的规格等);
e)轮胎的技术参数(制造商、型号、材料、尺寸、充气胎气压);
f)操作模式和/或操作者辅助装置的设置;
g)车辆的设置(如软件参数);
h)牵引蓄电池的技术参数,如适用;
i)蓄电池充电机的技术参数,如适用;
j)蓄电池充电机的功率因数;
k)按5.3.3规定的蓄电池效率和所使用的方法,如适用;
l)按5.3.4规定的蓄电池充电机效率和所使用的方法,如适用;
m)试验道路的描述(材料、坡度、光滑度);
n)风速(如适用);
o)测试设备的技术参数;
p)气候条件的描述(温度);
q)日期和授权人姓名;
r)试验结果,包括满足5.6要求的能耗偏差。
当车辆设计验证是通过其他方法(如模拟)完成时,试验报告应根据该特定方法合理调整。
声明
6.2.1车辆能耗
车辆随附的制造商说明书和文件应包括下列适当表述的信息:
——符合ISO23308相关部分的能耗,单位为千瓦时每小时(kWh/h),车辆按规定设置);
——符合ISO23308相关部分的油耗,单位为升每小时(l/h),车辆按规定设置;
——符合ISO相关部分的气耗,单位为千克每小时(kg/h),车辆按规定设置。
为了计算不同系统的相关温室气体排放量,需要将5.3.2、5.4和5.5中的值转换为二氧化碳当量
时,
宜采用附录C的方法。
6.2.2电池效率
电池制造商的文档应包括整体电池效率,ηatt,根据公式()包括相应的充电系数。
电池随附的制造商说明书提及的文件应为可公开获得的制造商文件(数据表)。
6.2.3充电机效率
充电机随附的制造商说明书和文件应包括充电机总效率ηCh,充电机总效率根据公式(2)计算。
7
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A
A
附录A
(规范性)
使用合成放电循环确定蓄电池效率
A.1总则
由于合成循环与动力蓄电池系数(PBF)相匹配,如果蓄电池使用代表性元件,则可以将测试结果
转化到设计相同但尺寸不同的蓄电池。
所采用的充电方法应确保达到蓄电池制造商规定的使用寿命。
铅酸蓄电池应根据IEC60254-1进行充电。锂离子电池应根据IEC62620进行充电。
铅酸蓄电池的标称电池容量和效率通常基于5小时率的恒定放电电流(I5)。由于此过程不能代表
在车辆中的应用,因此建议使用合成放电循环。
该循环可用于确定所有类型蓄电池的效率。
通常,蓄电池效率宜由蓄电池制造商确定。
A.2合成放电循环定义
合成放电循环包括若干部分,由电流强度和循环各部分的近似持续时间确定。
充电能量可以作为负值考虑。循环进行了集群化处理,以保证合成充电循环各部分的总数较小。
图A.1和表A.1给出了使用动力蓄电池系数(PBF)(从蓄电池中获得的电功率与蓄电池容量的比值)
的典型放电循环。
标引序号说明:
1——PBF系数;
X——时间,单位为秒(s);
Y——功率/蓄电池容量,单位为瓦特/瓦时(W/Wh)。
图A.1典型放电循环
8
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表A.1合成放电循环
步骤持续时间PBF系数充电/放电
sW/Wh
14.50.10放电
26.00.83放电
34.50.03放电
42.50.70放电
51.5-0.14充电
63.50.75放电
75.00.60放电
82.5-0.44充电
94.50.10放电
106.00.83放电
114.50.03放电
122.50.70放电
131.5-0.14充电
143.50.75放电
155.00.60放电
162.5-0.44充电
A.3根据合成循环进行的试验
A.3.1预处理
为了得到可比较的结果,应确保下列试验条件。如果试验条件发生变化,应在试验报告中明确说明。
——蓄电池可以直接或用适合传导所需电流的连接器与试验设备相连;
——各部分电流变化的速率不应小于150A/100ms;
——试验前,蓄电池应充电至蓄电池制造商规定的额定容量,例如铅酸电池的酸电解液密度,锂
电池的充电机控制系统反馈。
蓄电池制造商应在试验前规定蓄电池的预处理。如,考虑蓄电池的温度;
——应使用特定功率值进行试验(见A.3.2);
——当蓄电池按照4.6规定放电至额定最小容量时,使用合成放电循环的试验结束;
——试验开始时,蓄电池的温度应为25℃±5℃;
——如果蓄电池总成使用的单体连接器和其他部件(例如蓄电池管理系统,如适用)是类似的,
则允许减少蓄电池单体数量。
A.3.2功率值
9
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具体功率值取决于蓄电池电压和有效的蓄电池容量。放电功率值应按照公式(A.1)计算:
PQPBFU
式中:Cyclebatt**battnom(A.1)
PCycle——功率值,单位为瓦特(W);
PBF——功率/蓄电池容量系数;
Qbatt——有效蓄电池容量,单位为安时(Ah);
Ubattnom——蓄电池标称电压,单位为伏特(V)。
有效蓄电池容量根据公式(A.2)计算:
QQf
式中:battnom*eff(A.2)
Qnom——标称蓄电池容量,单位为安时(Ah);
Qbatt——有效蓄电池容量,单位为安时(Ah);
feff——蓄电池的有效容量和标称容量比值。
注1:铅酸蓄电池的feff通常为0.8。该值取决于5h的恒定放电电流(I5)。
注2:锂离子电池的feff通常为1.0。该值取决于符合IEC62620:2014,6.3.1要求的5h的恒定放电电流(I5)。
例如表A.2给出了标称电压为80V、标称容量为500Ah的标准铅酸电池的例子。有效蓄电池容量根据公式(A.3)
计算:
Q
batt500Ah*0.8400Ah(A.3)
表A.2功率值计算举例
步骤t/SPBF(W/Wh)Pcycle/W
14.50.103200
26.00.8326560
34.50.03960
42.50.7022400
51.5-0.14-4480
63.50.7524000
75.00.6019200
82.5-0.44-14080
94.50.103200
106.00.8326560
114.50.03960
122.50.7022400
131.5-0.14-4480
143.50.7524000
10
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155.00.6019200
162.5-0.44-14080
A.3.3试验程序和测试
试验时,持续测量整个放电过程中的电流和电压,用于计算放电能量,Ebatt[见公式〔A.4〕]。
T
EbattUbatttIbatttdt
0
(A.4)
式中:
Ebatt——合成放电循环中从蓄电池获得的能量,单位为瓦特时(Wh);
Ubatt——蓄电池电压,单位为伏特(V);
Ibatt——蓄电池电流,单位为安培(A);
dt——微分(时间作为变量);
T——蓄电池放电的总时间。
试验后,应使用蓄电池制造商提供的充电参数,将蓄电池再次充电至额定容量。
注:根据蓄电池技术,蓄电池制造商提供的充电参数可能包括过充电。
在本部分试验中,要持续测量整个过程中的电流和电压,以计算充电能量[见公式〔A.5〕]。
T
EchUbatttIbatttdt
0
(A.5)
式中:
Ech——蓄电池再充电的能量,单位为瓦时(Wh)。
Ubatt——蓄电池电压,单位为伏特(V);
Ibatt——蓄电池电流,单位为安培(A);
dt——微分(时间作为变量);
T——蓄电池放电的总时间。
从这些试验中,可计算出总的蓄电池效率ηbatt,按照公式〔A.6〕:
Ebatt
batt
Ech
(A.6)
11
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B
B
附录B
(资料性)
计算铅酸蓄电池组的蓄电池和充电效率的简易程序
B.1总则
铅酸蓄电池组效率可通过以下两项的比值来计算:
——从蓄电池中获得的能量,包括功率损失;
——蓄电池放电后再充电所需的能量,包括功率损失。所采用的充电方法应确保能达到蓄电池制
造商根据EN60254-1规定的使用寿命。
蓄电池效率取决于各种因素,如蓄电池单体的设计、蓄电池充电状态、放电电流、蓄电池温度、充
电电流和方法(充电曲线)以及充电因数)。
充电机效率被定义为传递给已放电蓄电池的能量与从公共电网中获取能量的比值。充电机效率应取
决于充电方法(充电曲线)和充电机技术。
B.2公式
B.2.1在恒定放电电流下测试蓄电池放电时的效率
如果无法按附录A合成循环获得试验数据,蓄电池效率的计算可以基于恒流放电,额定1小时电流(I1)
到每个单体放电电压为1.6V或到蓄电池制造商的规定值。
这种情况下,放电能量的计算按照公式〔B.1〕:
T
EbattI1Ubatttdt
0
(B.1)
式中:
Ebatt——从蓄电池中获得的能量,单位为瓦时(Wh)。
Ubatt——蓄电池电压,单位为伏特(V);
I1——蓄电池额定1h电流,单位为安培(A);
dt——微分(时间作为变量);
T——蓄电池放电的总时间。
注:与根据附录A进行合成循环的测试结果相比,使用此方法计算的蓄电池能效较低。
B.2.2根据公认的经验值估算电池效率
如果无法根据附录A或B.2.1进行测试得出结果值,则效率可以根据表B.1进行估算。
表B.1中所述的值基于经验值给出。
确定效率的数值时,考虑了确定标称电池容量(5小时的放电电流,I5)与工业车辆的典型电流分
布的标准方法之间的差异(另请参见附录A)。
注:与根据合成循环或B.2.1进行的测试结果相比,估算的蓄电池能效值较低。
表B.1蓄电池和充电技术对应的整体蓄电池效率
蓄电池类型充电方法ηbatt
富液式电池根据DIN41774的恒压充电方式0.5
12
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富液式电池用电流脉冲混合电解液的充电方式0.6
富液式电池用空气泵混合电解液的充电方式0.63
带固体电解质的阀控式(VRLA)蓄电池根据DIN41773-1的调节式IU铅酸充电方式0.67
注:充电方法和充电曲线对铅酸电池的效率有很大影响。
B.2.3充电机效率
电池充电机分为50Hz和高频(HF)充电机。充电机效率取决于电池充电机技术。
充电机的整体效率与整个充电过程有关,包括充电特性,电池类型,尺寸和状况。整个充电过程的
效率通常比最佳操作点的效率低1%至2%。
如果制造商没有可用的值,则可以使用表B.2。
表B.2充电机效率近似值
充电机技术ηch
高频(HF)0.88
50Hz调节式0.78
50Hz恒压充电0.73
13
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C
C
附录C
(资料性)
二氧化碳当量计算
C.1总则
当需要把5.3.2、5.4和5.5中的数值转化为二氧化碳当量,以计算不同系统的相关温室气体排放时,
应使用本附录的方法。
计算基于二氧化碳当量(CDE)值,考虑发电或燃料燃烧过程中产生的温室气体的全部影响。
CDE包括直接能耗的量以及必需提供给能耗设备的能量。
注1:数据基于《欧洲未来的汽车燃料和动力系统的生命周期分析:生命周期报告》,第4版,2014年1月出版。
注2:提供的计算方法并不是要代替或规范其他应用中的温室气体排放,如生命周期评估。
C.2电动车辆二氧化碳当量的计算
根据5.3.2操作电动车辆消耗的能量可以转换为二氧化碳的等效质量,计算公式(C.1):
0.54038kg
(C.1)
metrucktruck
co2CDEE1kWhE
式中:
——二氧化碳排放当量的质量;
——电网能量的二氧化碳排放当量;
——试验中从蓄电池获得的能量,单位为千瓦时(kWh)。
CDE值基于欧洲数据(见C.1)。替代数据源可用于其他CDE计算。数据源应该是可公开提供的,并
有明确的说明。
注:公式(C.1)不包括蓄电池充
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