《燃料电池电动汽车 燃料电池热平衡试验方法》

ICS

CCS

团体标准

T/XXXXXX—XXXX

燃料电池电动汽车

燃料电池热平衡试验方法

Fuelcellelectricvehicles

Thermalbalancetestmethodforfuelcellsystems

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

福建省标准化协会  发布

T/FJASXXXX—2023

燃料电池电动汽车燃料电池热平衡试验方法

1范围

本文件规定了燃料电池电动汽车关于燃料电池散热系统热平衡的试验条件、试验准备、试验方法、

试验数据处理和记录。

本文件适用于M2、M3和N类燃料电池电动汽车室内热平衡试验，在道路上试验时可参照执行。

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/T12542—2020汽车热平衡能力道路试验方法

GB18352.6—2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）

GB/T24548燃料电池电动汽车术语

GB/T24549—2020燃料电池电动汽车安全要求

GB/T27840—2011重型商用车辆燃料消耗量测量方法

GB/T37154—2018燃料电池电动汽车整车氢气排放测试方法

GB/T38146.1—2019中国汽车行驶工况第1部分：轻型汽车

GB/T38146.2—2019中国汽车行驶工况第2部分：重型商用车辆

3术语和定义

GB/T12542—2020、GB/T24548界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

环境温度environmenttemperature

汽车所在位置环境的气温。

注：测量时将测量环境温度的传感器通过适当方式安装在试验车外部，距离地面1.5 m，避免太阳直射、反射及其

他热源的干扰。

3.2

温差temperaturedifference

△T

各温度测量点与环境温度之差。

3.3

热平衡thermalbalance

燃料电池系统温度与环境温度的温差达到稳定。

3.4

温差常数temperaturedifferenceconstants

1

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△Tc

燃料电池系统热平衡时各系统、总成、零部件的温差。

3.5

温度限值temperaturelimits

Tlin

燃料电池系统厂家给定的系统、总成、零部件所允许的最高工作温度。

3.6

许用环境温度approvedenvironmenttemperature

Tapr

由于温度限值的限制，燃料电池整车能够正常工作的最高环境温度。

4试验条件

4.1环境条件

在气温不低于36℃室温下进行环境舱试验，实际环境温度应在试验报告中注明。大气压力应处于

91 kpa～104 kpa，高于地面0.7 m出的平均风速小于3 m/s，阵风风速小于5 m/s。相对湿度应小于95%。

4.2测量参数

试验过程中，数据采集设备包括但不限于：温度热电偶、流量传感器、压力传感器、手持氢浓度

仪、风速仪、数据记录仪等，采样频率至少为1 Hz。其中氢气浓度信号的采样按照GB/T37154—2018

中6.1.3进行氢气排放相对体积浓度测量，频率不低于5 Hz。表1规定了试验测量参数、单位、准确

度和分辨率。

表1测量参数、单位、准确度和分辨率的要求

测量参数单位准确度分辨率

时间s±0.10.1

距离km±0.1%0.001

速度km/h±1%0.2

温度℃±10.1

压力kPa±1%FS1

流量计L/min±1%FS

频率Hz11

湿度计±3%

氢气体积浓度ppm±501

4.3环境舱要求

试验环境舱应具备氢气浓度检测报警装置及通风装置。

4.4试验车辆使用要求

车辆应满足以下要求：

a)保持车辆出厂时的外形结构和技术参数。

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b)试验前七天内，试验车辆至少应在燃料电池系统工作状态下累计行驶300 km。

c)机械运动零部件润滑油的粘度应符合低温环境下使用规定。

d)在不同的环境温度下，整车选用相应规定的冷却液。

e)车辆应使用符合GB/T37244—2018要求的燃料。

f)车辆满足燃料电池系统开启条件，如打开氢系统手动截止阀、关闭纯电模式等。

g)对于装有动力电池且动力电池参与驱动的燃料电池汽车，试验前应按照制造厂的要求调整力

电池系统荷电状态（SOC）。

h)在试验前，要求对车辆进行加氢，达到规定的最高压力状态或使用要求的压力值。

i)车上各冷却液加注完成，试验过程中不允许补充加注。

j)如汽车装有空调，试验时应使用外循环，温度调节开关置于最大冷却模式，风量调节开关置

于最大位置，全部车窗关闭。如试验过程中空调停止工作（非故障），可继续试验。

k)开启车辆所有用电设备，包括全部车灯（大灯开启远光模式）、多媒体等。

l)燃料电池系统可通过标定等形式，手动开启额定功率工况、怠速工况等功率运行。

5试验准备

5.1传感器安装

根据燃料电池系统散热系统热管理需要，选择相关的测量点进行安装传感器与线束连接，测量点

如表2所示。

表2测量参数及传感器安装

数量

序号测量参数传感器安装位置重要程度

（个）

随车安装在高1.5 m、远离热源、通风且无阳光

1环境温度1重要

直射处

2燃料电池系统进水温度电堆进水管道中心处≥1重要

3燃料电池系统出水温度电堆出水管道中心处≥1重要

4散热器进水温度散热器进水管道中心处1重要

5散热器出水温度散热器出水管道中心处1重要

6燃料电池散热器进风温度位于散热器前面中部中心位置、正对进风方向1重要

7燃料电池散热器出风温度位于散热器后面中部中心位置、正对出风方向1重要

8燃料电池散热器进风风速位于散热器前面中部中心位置、正对进风方向1重要

燃料电池前、后、上、下的中间位置及燃料电

9燃料电池舱空气温度5一般

池舱温度最高处

10空滤器入口温度1一般

11压缩机出口温度1一般

12中冷器出口温度1一般

13增湿器出口温度1一般

位于管道中心处

14加热器出口温度1一般

15燃料电池升压DCDC出水温度1一般

16空压机出水温度1一般

17电堆氢气入口温度≥1一般

3

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表3测量参数及传感器安装（续）

数量

序号测量参数传感器安装位置重要程度

（个）

18去离子器温度安装表面管壁，靠近热源1一般

19环境相对湿度同环境温度测量传感器安装位置一致1一般

20其他测点汽车制造企业自行选取的测量点不限自选

5.2底盘测功机车辆道路负荷的设定

行驶阻力测定及在底盘测功机上的模拟：N1和最大设计总质量不超过3 500kg的M2类车辆按照

GB18352.6—2016中附录CC的规定；其他类型车辆的底盘测功机设定按照GB/T27840—2011附

录C的规定进行，其中城市客车的附加质量为最大设计装载质量的65%。在进行底盘测功机的滑行

试验时，均应把制动能量回收系统功能关闭。

6试验方法

6.1预热行驶

试验前，试验车辆必须进行充分预热，燃料电池系统散热系统进行一次大循环，且燃料电池系统

出水温度达到（65±5）℃。

6.2试验工况

6.2.1持续爬坡工况

试验车辆持续爬坡工况试验要求如下：

a)将试验车辆置于底盘测功机上，设定车辆试验质量为最大设计总质量。

b)工况试验前，动力电池系统荷电状态（SOC）调整至（80±10）%。

c)燃料电池系统长时间工作在额定功率工况。

d)调试底盘测功机使其增加一个相当于7%坡度的附加载荷。

e)车辆由静止状态起步，将加速踏板快速踩下，使车辆加速到当前最高车速，车速偏差在±2%

以内。

f)持续爬坡运行，直至燃料电池系统达到热平衡即可结束该工况试验。

g)记录车辆持续行驶时间t1。

6.2.2最高车速工况

试验车辆最高车速工况试验要求如下：

a)将试验车辆置于底盘测功机上，设定车辆试验质量为最大设计总质量。

b)工况试验前，动力电池系统荷电状态（SOC）调整至（60±10）%。

c)燃料电池系统长时间工作在额定功率工况。

d)车辆以车型规定的90%最高车速或140 km/h（取两者中较小值）的状态行驶，车速偏差在±2

 km/h以内。

e)持续高速运行，直至燃料电池系统达到热平衡即可结束该工况试验。

f)记录车辆持续行驶时间t2。

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6.2.3加减速工况

试验车辆加减速工况试验要求如下：

a)将试验车辆置于底盘测功机上，设定车辆试验质量为最大设计总质量。

b)工况试验前，动力电池系统荷电状态（SOC）调整至（60±10）%。

c)燃料电池系统长时间工作在额定功率工况。

d)车辆由静止状态起步，将加速踏板快速踩到底，针对使车辆加速行驶到（50±1）km/h，然后

均减速直至车速降为0，再反复进行加速和减速工况。

e)反复加减速运行，直至燃料电池系统达到热平衡即可结束该工况试验。

f)记录车辆持续行驶时间t3。

6.2.4循环工况

试验车辆循环工况试验要求如下：

a)工况试验前，动力电池系统荷电状态（SOC）调整至（50±10）%。

b)燃料电池系统长时间工作在额定功率工况。

c)车辆由静止状态起步，M1、N1类车辆和最大设计总质量不超过3 500 kg的M2类车辆，按照GB/T

38146.1—2019规定的循环工况进行续驶里程测试，其他类型车辆按照GB/T38146.2—2019

规定的循环工况进行测试，在底盘测功机上进行。

d)持续循环工况运行，直至燃料电池系统达到热平衡即可结束该工况试验。

e)记录车辆持续行驶时间t4。

6.2.5怠速工况

试验车辆怠速工况试验要求如下：

a)工况试验前，动力电池系统荷电状态（SOC）调整至（50±10）%。

b)燃料电池系统长时间工作在怠速功率工况。

c)车辆处于静止状态，大灯全开，直至燃料电池系统达到热平衡即可结束该工况试验。

d)记录车辆持续怠速时间t5。

6.2.6试验工况选择

汽车制造企业可根据汽车正常使用的实际情况自行选取上述全部工况或部分工况进行试验。

6.3热平衡判断方法

6.3.1当连续4 min各温度测量点温差△T的变化均在±2℃以内，且无明显上升趋势时，即认为燃料

电池系统达到热平衡。

6.3.2当表2重要测点中的至少一个满足6.3.1，其余测点无明显上升趋势，则认为燃料电池系统达

到热平衡。

6.3.3由于整车控制策略导致各温度测量点温差△T呈周期性波动，其余测点满足6.3.1或6.3.2，

即认为燃料电池系统达到热平衡。

6.4试验停止条件

试验时应注意安全，如有以下情况应停止试验：

a)当仪表给出停车指示时；

b)车辆的速度公差和时间公差不满足试验工况要求；

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c)车辆有异响、冒烟等现象。

7试验数据处理和记录

7.1绘制曲线

绘制各个试验工况如下曲线：

a)绘制各温度测量点的温度-时间（T-t）曲线。

b)绘制各温度测量点的温差-时间（△T-t）曲线。

c)绘制车速-时间（V-t）曲线。

d)绘制风速-时间（v-t）曲线。

7.2各工况许用环境温度和汽车许用环境温度

各工况许用环境温度和整车使用许用环境温度参照GB/T12542—2020执行。

7.3试验记录

燃料电池电动汽车燃料电池热平衡试验结果按附录A记录表填写，其中尾排氢气浓度限制满足

GB/T24549—2020要求。

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附录A

（资料性）

燃料电池热平衡试验记录表

表A.1规定了燃料电池热平衡试验诮记录的信息。

表A.1燃料电池热平衡试验记录

试验车辆基本信息表

试验时间