《燃料电池电动汽车 热平衡能力 试验方法》

ICS43.040.20

CCST38

团体标准

T/CSAEXX－202X

燃料电池电动汽车热平衡能力

试验方法

Testmethodforheatbalancecapabilityoffuelcellelectricvehicles

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。DraftingguidelinesforcommercialgradesstandardofChinesemedicinalmaterials

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

中国汽车工程学会发布

T/CSAExx－20xx

燃料电池电动汽车热平衡能力试验方法

1范围

本文件规定了燃料电池汽车进行热平衡能力试验的试验条件、试验准备、试验方法、数据处理及

试验报告。

本文件适用于装有燃料电池发动机的M、N类汽车在室内进行热平衡能力试验，在道路上进行试

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，仅所注日期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/T3730.2道路车辆质量词汇和代码

GB/T12534汽车道路试验方法通则

GB/T12542-2020汽车热平衡能力道路试验方法

GB/T24584燃料电池电动汽车术语

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/T24584界定的术语和定义适用于本文件。

4试验条件及试验要求

4.1环境条件

车辆在环境舱内试验环境条件应满足以下要求：

——环境温度不低于36℃

车辆在道路试验环境条件应满足以下要求：

——阳光充足的晴日，少云，气温应不低于30℃，风速应不大于3m/s；

——如果气温低于30℃，则应详细记录未按标准要求的气温条件进行试验的原因。

4.2试验车辆的要求

车辆应满足以下要求：

——保持车辆出厂时的外形结构和技术参数；

——机械运动零部件润滑油的粘度应符合制造商的规定；

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T/CSAExx－20xx

——在不同的环境温度下，按照制造商的规定，选择相应的冷却液；

——车辆应使用符合GB/T37244要求的燃料；

——试验前应按汽车使用说明书及有关技术条件的规定和要求对汽车进行技术检查和保养，尤其

是节温器、冷却风扇、散热器、膨胀阀等；

——如有必要，应按汽车使用说明书规定的型号、数量更换燃料电池发动机冷却液、去离子水

等。

——整车磨合不少于300km

4.3试验设备的要求

试验过程中需要对热性能采集的设备包括：K型热电偶、流量传感器、压力传感器、风速传感器、

环境压力传感器、环境湿度传感器、测速仪、多通道数据记录仪，采样频率至少为1Hz。

表1试验仪器与精度要求

序号测量参数单位精度

1速度km/h±0.5%FS

2温度℃±1

3压力kPa±1%FS

4流量计l/min±1%FS

5湿度RH±5%FS

5试验准备

5.1温度传感器的安装

根据燃料电池汽车的结构、原理，应选择跟其性能相关的测量点进行安装温度传感器相连接，推

荐测量点如下表所示：

表2测量参数及温度传感器安装

序号测量参数传感器安装位置备注

1环境温度随车安装在高1.5m、远离热源、通风且无阳光直射处

2电堆进水温度进水管口中心处

3电堆出水温度出水管口中心处重要

4散热器进水温度散热器进水管口中心处

5散热器出水温度散热器出水管口中心处

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6水泵进水温度进水管口中心处

7水泵出水温度出水管口中心处

8控制器进水温度进水管口中心处

9控制器出水温度出水管口中心处

10电机进水温度进水管口中心处

11电机出水温度出水管口中心处

12电池进水温度进水管口中心处

13电池出水温度出水管口中心处

14增湿器进气温度进气管口中心处

15增湿器出气温度出气管口中心处

16中冷器进气温度进气管口中心处

17中冷器出气温度出气管口中心处

冷凝器前进风温

18测点个数按需选择、平均分配，正对进风方向

度

散热器前进风温

19测点个数按需选择、平均分配，正对进风方向

度

散热器后出风温

20测点个数按需选择、平均分配，正对进风方向

度

21加热器进水温度进水管口中心处

22加热器出水温度出水管口中心处

23去离子器温度安装表面管壁，靠近热源

24空压机温度安装表面管壁，靠近热源

前、后、左、右、上、下的中间位置及发动机舱温度最

25前舱温度一般

高处（一般在排气歧管位置）

26环境相对湿度同环境温度测量传感器安装位置一致

27其他测点企业自行选取的测量点自选

企业可根据需求，自行选择增减测点。

6试验方法

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6.1车辆预热

在每种试验工况前对车辆进行充分的预热，按照GB/T27840或GB/T12545.1进行。

6.2空调

试验时应选择外循环，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。如试验过

程中空调停止工作（非故障），可继续试验。

6.3试验工况

6.3.1燃料电池电堆最大输出功率工况

汽车选用燃料电池系统车速不大于参考车速的最高挡（手动挡汽车）或置于D挡（自动挡汽车）、

以油门全开的状态行驶，使燃料电池堆的功率温度在最高。

6.3.2高速行驶工况

汽车置于D挡（自动挡汽车），以90%最高车速或140km/h（取两者中较小值）匀速行驶。

6.3.3高速爬坡工况

阻力加载装置对车辆逐步施加载荷至4%坡度阻力，调整油门使车辆以最大稳定车速匀速行驶20分

钟，至所有的测温点不再上升。

6.3.4低速爬坡工况

阻力加载装置对车辆逐步施加载荷至9%坡度阻力，调整油门使车辆以最大稳定车速匀速行驶20分

钟，至所有的测温点不再上升。

6.3.5城市工况

汽车置于D挡（自动挡汽车），进行中国工况的测试，参考GB/T38146.1-2019和GB/T38146.2-

2019.

6.3.6怠速工况

在循环工况之后进行，车辆静止运行，运行30min，汽车选用最高挡（手动挡汽车）或置于D挡

（自动挡汽车），若30min温度测点仍未达到平衡则试验继续进行至温度平衡为止。

6.3.7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。

6.4热平衡判断

6.4.1当连续4min各测点△T的变化不超过±2℃且无明显上升趋势，即认为汽车达到热平衡。

6.4.2当表2中重要测点的至少1个满足6.4.1，其余测点无明显上升趋势，即认为汽车达到热平衡。

6.4.3由于车辆控制策略导致的测点温差呈现周期性波动，其余测点满足6.4.1或6.4.2，即认为汽车

达到热平衡。

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6.5试验结束

汽车达到热平衡后该工况试验结束。

6.6试验条件

所有试验工况，车速偏差不应超过±2km/h；阻力加载装置提供的阻力偏差不应超过±5%；各测量

点的采样频率不低于1Hz；试验至少应包含1次完整的正反方向。

6.7试验停止条件

试验时应注意安全，如有一下情况应停止试验：

——某一系统、总成、零部件温度超过其温度限值；

——汽车有异响、冒烟等现象；

——氢气浓度传感器报警；

——其他影响试验安全及试验结果的情况。

7数据处理

7.1温度-时间曲线绘制

绘制各测点的温度-时间T-t曲线和温差-时间ΔT-t曲线。

7.2车速-风速曲线绘制

绘制各测点的车速、风速-时间曲线。

7.3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汽车许用环境温度参照GB/T12542执行。

7.4热效率计算

(1.292푛−푈)∗퐼

휕=

푈퐼

휕为燃料电池汽车的热效率，n为单体数量,Ｕ为电堆输出电压,V,I为电堆输出电流,A。

8试验报告

试验报告内容宜包含以下方面，参见附录A。

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附件A

（资料性附录）

热平衡试验记录表格