GB/T 40711.4-2021 乘用车循环外技术+装置节能效果评价方法 第4部分：制动能量回收系统

　　ICS 43 . 020 CCS T 40

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 4071 1 . 4—2021

　　乘用车循环外技术/装置节能效果评价方法第 4 部分：制动能量回收系统

　　off-cycletechnology/deviceenergysavingeffectsevaluationmethodsfor

　　passengercars—part4：Regenerativebrakingsystem

　　2021-10-1 1 发布 2022-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 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 GB/T 40711《乘用车循环外技术/装置节能效果评价方法》的第 4 部分。 GB/T 40711已经发布了以下部分：

　　— 第 2 部分：怠速起停系统;

　　— 第 3 部分：汽车空调;

　　— 第 4 部分：制动能量回收系统。

　　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。

　　本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。

　　本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC 114)归口 。

　　本文件起草单位：中国汽车技术研究中心有限公司、中国第一汽车集团有限公司、东风汽车集团有限公司技术中心、宁波吉利汽车研究开发有限公司、长城汽车股份有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、上汽大通汽车有限公司、联合汽车电子有限公司、奇瑞捷豹路虎汽车有限公司、东风汽车有限公司东风日产乘用车公司、北京新能源汽车技术创新中心有限公司、本田技研工业(中国)投资有限公司、日产(中国)投资有限公司、戴姆勒大中华区投资有限公司、丰田汽车(中国)投资有限公司、宝马(中国)服务有限公司、电装(中国)投资有限公司、大众汽车(中国)投资有限公司、标致雪铁龙(中国)汽车贸易有限公司、马自达(中国)企业管理有限公司北京分公司。

　　本文件主要起草人：郑天雷、王兆、保翔、刘志超、贾雨、张晓龙、马其贞、柳邵辉、王岭、任焕焕、白卓伟、牛西友、何润、苏奇、杨建军、李菁元、刘昱、梁洁、王 松、于 洋、杜 康、朱 福 堂、于 鹏、陈 晓 露、宋轶男、苑晓龙、洪晓清、张竞立、常朕、郭辉、王静飞、李爱国、焦鹏飞。

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　引

　　言

　　加快发展节能汽车是缓解燃油供应矛盾、改善大气环境质量、促进我国汽车产业健康可持续发展的重要举措。 为贯彻落实《汽车产业中长期发展规划》中提出的乘用车平均燃料消耗量 目标要求，我国发布并实施了 GB 27999《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》。 为鼓励先进汽车节能技术的发展和应用，做好 GB 27999 配套实施细则，基于鼓励先进、可量化评价的原则开展了乘用车循环外技术/装置节能效果评价方法的制定工作。

　　鉴于不同循环外技术/装置的技术原理、节能效果以及应用程度存在差异，节能效果的评价方法也存在不同，因此编制为分部分的文件。 结合行业管理需要和技术应用特征，先行制定了换挡提醒装置(即将发布)、怠速起停系统、汽车空调、制动能量回收系统等技术/装置的节能效果评价方法。 同时未来亦不排除未来扩展纳入其他循环外技术/装置的可能。 本文件的前四部分构成如下：

　　— 第 1 部分：换挡提醒装置。 目 的在于确定乘用车换挡提醒装置的循环外节能效果评价方法。

　　— 第 2 部分：怠速起停系统。 目 的在于确定乘用车怠速起停系统的循环外节能效果评价方法。

　　— 第 3 部分：汽车空调。 目 的在于确定乘用车空调的循环外节能效果评价方法。

　　— 第 4 部分：制动能量回收系统。 目 的在于确定乘用车制动能量回收系统的循环外节能效果评价方法。

　　每种技术/装置节能效果评价方法分别作为该文件的一部分，各部分相互补充，共同构成我国循环外技术/装置标准体系。 未来，将根据产业发展情况进一步调整完善循环外技术/装置标准体系，促进行业节能技术进步。

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　乘用车循环外技术/装置节能效果评价方法

　　第 4 部分：制动能量回收系统

　　1 范围

　　本文件规定了乘用车制动能量回收系统节能效果的评价方法。

　　本文件适用于具有制动能量回收系统的最大设计总质量不超过 3 500 kg 的 M1 类车辆。

　　本文件适用于能够燃用汽油或柴油的车辆，不适用于可外接充电式混合动力电动汽车。

　　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 18352 . 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/T 19233—2020 轻型汽车燃料消耗量试验方法

　　GB 19578 乘用车燃料消耗量限值

　　GB/T 19596 电动汽车术语

　　GB/T 19753—2021 轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法

　　GB 27999 乘用车燃料消耗量评价方法及指标

　　3 术语和定义

　　GB/T 19596 和 GB 27999 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　可充电储能系统 rechargeableelectricalenergystoragesystem;REESS

　　可充电的且可提供电能的能量存储系统。

　　[来源：GB 18384—2020,3 . 1]

　　3.2

　　制动能量回收系统 regenerativebrakingsystem

　　汽车滑行、减速或下坡时，将车辆行驶过程中的动能及势能转化或部分转化为车载可充电储能系统的能量存储起来的系统。

　　[来源：GB/T 19596—2017,3 . 1 . 2 . 1 . 8]

　　3.3

　　再生能量 regeneratedenergy

　　行驶中的车辆用再生制动回收的电能。

　　注：单位为瓦时(W ·h)。

　　4 总体要求

　　4 . 1 制动能量回收系统工作期间不应影响车辆的安全运行。

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　4 . 2 被试车辆应符合 GB 19578 规定的燃料消耗量限值要求和 GB 18352 . 6—2016(或其他适用版本)有关污染物排放的要求。

　　4 . 3 被试车辆的制动能量回收系统设置应与认证试验车辆一致。

　　4 . 4 试验条件应满足 GB/T 19233—2020 第 5 章的要求;对于不可外接充电式混合动力电动汽车(NOVC-HEV) ,试验条件应满足 GB/T 19753—2021 第 4 章的要求。

　　4 . 5 制动能量回收系统应按照第 5 章要求进行试验，按附录 A 的规定记录试验用车辆参数和试验数据。按照第 6 章的要求计算节能效果，计算结果以升每 100 千米(L/100 km)表示，圆整(四舍五入)至小数点后两位。

　　5 试验规程

　　5 . 1 试验要求

　　5 . 1 . 1 如果车辆装备有其他可通过手动方式开启和关闭的节能装置，试验中应使其开关处于关闭状态。

　　5 . 1 . 2 对于 NOVC-HEV, 应按照 GB/T 19753—2021 中 的 C. 3 . 2 进行车辆的预处理。 其 他 车 辆REESS 的荷电状态(SOC)按汽车生产企业的推荐值设定并记录在试验报告中，每次试验开始前将荷电状态调整至汽车生产企业的推荐值。

　　5. 1 .3 测量电流采样频率不低于 20 Hz。

　　5 . 1 . 4 为使用外部设备测量所有参与制动能量回收的电机端母线电流和电压，应在车辆上提供适当的、安全的、可接近的连接点。

　　5 . 2 试验方法

　　5 . 2 . 1 由汽车生产企业向检测机构提供制动能量回收系统的工作原理，并按照附录 B 规定的方法测量再生能量。

　　5 . 2 . 2 按照附录 C计算车辆在 GB/T 19233—2020 中 4 . 3 规定的全球统一轻型车测试循环( WLTC)和中国乘用车行驶工况(CLTC-P)下的理论循环回收能量。

　　6 试验结果

　　6 . 1 制动能量回收系统节能效果试验结果

　　制动能量回收系统节能效果试验结果按照公式(1)计算。

　　FCT = FCT, CLTC-P - FCT, WLTC …………………………( 1 )

　　式中：

　　FCT — 制动能量回收系统节能效果试验结果，单位为升每 100 千米(L/100 km) ;

　　FCT, CLTC-P —CLTC-P 下制动能量回收系统节能效果，单位为升每 100 千米(L/100 km) ;

　　FCT, WLTC —WLTC下制动能量回收系统节能效果，单位为升每 100 千米(L/100 km)。

　　其中，FCT, CLTC-P和 FCT, WLTC分别按照公式(2)和公式(3)计算。

　　ηaltemator ×dWLTC

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　式中：

　　0 .003 6 — 单位由瓦时(W ·h )到兆焦(MJ)的转换系数;

　　ECLTC-P, N — 车辆按照 CLTC-P 进行试验的再生能量，单位为瓦时(W ·h ) ;

　　ECLTC-P, ideal — 车辆按照 CLTC-P 进行试验的理论循环回收能量，单位为瓦时(W ·h ) ;

　　willansfactor — 按照 GB 18352.6—2016 附件 CF 中 CF.4 确定的燃烧特定过程 Willans 因子，单位为升每兆焦(L/ MJ) ;

　　ηalternator — 交流发电机的效率，取 0.67 ;

　　dCLTC-P — 车辆按照 CLTC-P 进行试验的行驶里程，单位为千米(km) ;

　　EWLTC, N — 车辆按照 WLTC进行试验的再生能量，单位为瓦时(W ·h ) ;

　　EWLTC, ideal — 车辆按照 WLTC进行试验的理论循环回收能量，单位为瓦时(W ·h ) ;

　　dWLTC — 车辆按照 WLTC进行试验的行驶里程，单位为千米(km)。

　　式中：

　　Kfuel — 按照 GB/T 19753—2021 附录 A 确定的 WLTC 下的燃料消耗量修正系数，单位为升每100 瓦时(L/100 Wh) 。

　　6 . 2 制动能量回收系统节能效果值

　　制动能量回收系统节能效果值按照公式(6)计算。

　　FCJ=min(FCT ,0 .15) …………………………( 6 )

　　式中：

　　FCJ — 制动能量回收系统节能效果值，单位为升每 100 千米(L/100 km)。

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　附 录 A

　　(规范性)

　　制动能量回收系统试验报告

　　A.1 车辆及制造厂基本信息

　　A.1 . 1 车辆的商品名称或厂牌：

　　A.1 . 2 车辆型式：

　　A.1 . 3 车辆类别1) :

　　A.1 . 4 制造厂名称和地址：

　　A.1 . 5 制造厂法定代表人的姓名和地址(如适用)：

　　A.2 车辆说明

　　A.2 . 1 制动能量回收系统信息

　　A.2 . 1 . 1 制动能量回收系统关键部件供应商、型号的说明[发电机(版本号、型号、供应商)、REESS、 ECU(硬件号、软件版本号)]：

　　A.2 . 1 . 2 REESS荷电状态推荐值：

　　A.2 . 1 . 3 制动能量回收系统 REESS标称电压： V

　　A.2 . 2 整车参数

　　A.2.2. 1 整车整备质量： kg

　　A.2.2.2 最大设计总质量： kg

　　A.2 . 2 . 3 额定载客数： 人

　　A.2 . 2 . 4 车身型式：

　　A.2.2.5 驱动轮：前、后、4 × 42)

　　A.2 . 3 发动机

　　A.2 . 3 . 1 发动机型式：

　　A.2 . 3 . 2 发动机型号：

　　A.2 . 3 . 3 发动机排量： L

　　A.2 . 3 . 4 燃料喷射系统型式：高压共轨/机械泵/VE泵/单体泵/泵喷嘴/其他2)

　　A.2 . 3 . 5 生产企业推荐的燃料：

　　A.2.3.6 最大功率： kW r/min

　　A.2 . 3 . 7 增压装置：有/无2)

　　A.2 . 3 . 8 点火系统：压燃/传统点火/电子点火2)

　　A.2 . 4 变速器

　　A.2 . 4 . 1 变速器型式：手动/非手动2)

　　A.2 . 4 . 2 挡位数：

　　1) 按 GB/T 15089—2001 的定义 。

　　2) 删除不适用者。

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　A.2 .4 .3 总速比(包括轮胎受载下滚动周长)：[道路车速(km/h )/(1 000 r/min)]

　　a) 一挡：

　　b ) 二挡：

　　c) 三挡：

　　d) 四挡：

　　e) 五挡：

　　f) 六挡：

　　g) 其他：

　　A.2 . 4 . 4 主传动速比：

　　A.2 . 5 轮胎

　　A.2 . 5 . 1 型号：

　　A.2 . 5 . 2 尺寸：

　　A.2.5.3 充气压力： kPa

　　A.2 . 5 . 4 受载下滚动周长：

　　A.2 . 6 润滑剂

　　A.2 . 6 . 1 厂牌：

　　A.2 . 6 . 2 型号：

　　A.3 结构特征

　　A.3 . 1 具有三排或三排以上座椅：是/否2)

　　A.3 . 2 符合 GB/T 15089—2001 中 3 . 5 . 1 规定条件的 M1 G类汽车：是/否2) 。如是 M1 G类汽车，填写以下内容：

　　a) 单车计算爬坡度： %

　　b ) 接近角： °

　　c) 离去角： °

　　d) 纵向通过角： °

　　e) 前轴离地间隙： mm

　　f) 后轴离地间隙： mm

　　g) 前后轴间的离地间隙： mm

　　A.4 试验结果

　　A.4 . 1 车辆的理论循环回收能量

　　A.4 . 1 . 1 理论循环回收能量(WLTC) : Wh

　　A.4 . 1 . 2 理论循环回收能量(CLTC-P) : Wh

　　A.4 . 2 车辆的再生能量

　　A.4 . 2 . 1 再生能量(WLTC) : Wh

　　A.4 . 2 . 2 再生能量(CLTC-P) : Wh

　　A.4 .3 每次试验开始时 soc

　　A.4 . 3 . 1 第一次：WLTC: CLTC-P :

　　A.5 节能效果

　　A.5 . 1 制动能量回收系统节能效果试验结果： L/100 km

　　A.5.2 制动能量回收系统节能效果值： L/100 km

　　A.6 检验机构信息

　　A.6 . 1 车辆提交申请日期：

　　A.6 . 2 负责进行试验的检验机构：

　　A.6 . 3 试验报告编号：

　　A.6 . 4 地点：

　　A.6 . 5 日期：

　　A.6 . 6 签名：

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　附 录 B

　　(规范性)

　　再生能量试验方法

　　B.1 试验前，应通过在底盘测功机上至少运行一个 WLTC或 CLTC-P进行预热，预热过程中试验循环的选择与 B. 2 规定的试验一致。

　　B.2 车辆按照 GB/T 19233—2020 中 6 . 1 、6 . 2 及 6 . 4 的要求分别在 WLTC 和 CLTC-P 下进行试验。 试验过程中实时测量并记录所有参与制动能量回收的电机端母线电流 I(A)和电压 U(V),试验共进行3 次 。3 次试验应连续进行以使车辆保持充分预热的状态，否则应按照 B. 1 重新进行预热。

　　B.3 每次试验结束后、进行下一次试验前，均应按照 5 . 1 . 2 的要求确认或调整 SOC。

　　B.4 应按公式(B. 1)计算再生能量：

　　E ( B.1 )

　　式中：

　　EN — 车辆按照 WLTC或 CLTC-P 进行试验时测得的再生能量，单位为瓦时(W ·h ) ;

　　k — 参与制动能量回收的电机编号;

　　n — 参与制动能量回收的电机数量;

　　t0 — 试验的开始时刻，单位为秒(s ) ;

　　tend — 试验的结束时刻，单位为秒(s) ;

　　Ik — 减速过程中参与制动能量回收编号为 k 的电机端母线回馈电流，单位为安培(A) ;

　　Uk — 参与制动能量回收编号为 k 的电机端电压，单位为伏特(V) ;

　　— 单位由瓦秒(W · s)到瓦时(W · h)的转换系数。

　　按照 B. 5 的方法对试验结果进行重复性检验。 如能通过重复性检验，则计算 3 次 EN 的算术平均值作为最终结果，如没有通过重复性检验，则应计算 EN 数值较低的 2 次试验结果的算术平均值作为最终结果。

　　B.5 按公式(B.2)进行重复性检验：计算 3 次 EN 的第 95 百分位分布的标准差σ,并将 3 次试验结果中最大再生能量与最小再生能量之差( ΔEN, max) 与 σ 值进行比较：

　　a) 如 ΔEN, max不大于 σ,则视为通过重复性检验;

　　b) 如 ΔEN, max大于σ,则视为没有通过重复性检验。

　　σ = 0.063 EN …………………………( B.2 )

　　式中：

　　σ — 第 95 百分位分布的标准差，单位为瓦时(W · h) ;

　　EN — 3 次试验再生能量的算术平均值，单位为瓦时(W · h)。

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　附 录 C

　　(规范性)

　　理论循环回收能量计算

　　C.1 理论循环回收能量为具有制动能量回收系统的车辆在特定的试验循环下最高可回收的能量。

　　C.2 根据 GB 18352 .6—2016 中附件 CE 中 CE.5 的相关规定，按照公式(C.1)计算车辆的理论循环回

　　收能量。

　　tend

　　η · Σ |Ei |

　　Ei …………………………( C.1 )

　　式中：

　　Eideal — 理论循环回收能量，单位为瓦时(W ·h ) ;

　　η — 效率修正系数，取 95% ;

　　— 单位由瓦秒(W · s)到瓦时(W · h)的转换系数;

　　其他参数的定义见 GB 18352 . 6—2016 附件 CE 中 CE. 5 。

　　GB/T 407 1 1 . 4—202 1

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 15089—2001 机动车辆及挂车分类

　　[2] GB 18384—2020 电动汽车安全要求