动系统》国家标准征求意见稿编制说明1工作简况

《乘用车循环外技术/装置节能效果评价方法第4部分再生制动系统》国家标准征求意见稿编制说明

1工作简况

1.1背景

我国汽车产销量和保有量近些年保持快速增长。2014年，我国汽车产销量双双超过2300万辆，连续六年成为世界第一汽车生产和消费大国。2014年我国汽车保有量已突破1.5亿辆，汽车保有量的快速增长给我国能源和环境带来巨大的压力。目前，我国汽车用汽柴油消费占全国汽柴油消费的比例已经达到55%左右，每年新增石油消费量的70%以上被新增汽车所消耗。2014年，我国石油表观消费量超过5.18亿吨，全年石油净进口约为3.08亿吨，对外依存度达到59.5%。预计在未来一段时期，我国汽车保有量仍将持续增长，由此带来的能源紧张问题将更加突出。加快培育和发展节能环保汽车，既是缓解燃油供应矛盾、减少尾气排放、改善大气环境的需要，也是未来和谐汽车社会的需求，更是我国汽车产业健康可持续发展的必然选择。自2001年起，我国先后制定发布一系列旨在提高汽车燃料经济性的试验方法、限值标准，将汽车燃料经济性纳入汽车产品管理，建立实施汽车燃料消耗量标示和通告制度，制定实施节能汽车推广补贴、车船税减免政策，有效地促进了先进技能技术的引进、应用和发展，显著提升了我国汽车的燃油经济性。为贯彻落实国务院《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》（以下简称“《规划》”）中提出的2020年我国乘用车新车平均燃料消耗量达到5升/百公里的目标要求，

中国汽车技术研究中心标准所在工信部装备司指导下组织制定完成了乘用车燃料消耗量第四阶段标准，包括GB19578—2014《乘用车燃料消耗量限值》和GB 27999—2014《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》。GB 27999—2014标准首次提出在计算企业平均燃料消耗量时依据可量化评价的原则，根据循环外技术/装置节能效果相应减少车型燃料消耗量。为贯彻落实2020年乘用车节能目标要求，保障乘用车第四阶段燃料消耗量标准实施，同时鼓励汽车节能技术的发展和应用，中汽中心在工信部和国标委指导下组织开展了再生制动系统等4项乘用车循环外技术/装置节能效果评价方法国家标准的制定工作。

1.2前期研究及任务来源

在工业和信息化部装备工业司和国家标准化管理委员会指导下，中国汽车技术研究中心从2014 年开始着手进行《乘用车循环外技术/装置节能效果评价方法第4部分再生制动系统》标准制定前期预研工作。主要包括：

1)密切跟踪欧洲、美国等主要汽车生产和销售国家（地区）的汽车节能标准法规动态，通过与上述国家（地区）政府部门、技术机构和汽车企业的技术交流，全面了解和系统分析乘用车循环外技术的种类、评价方法和管理方式等。

2)在行业内开展循环外技术节能效果和应用现状调查，依据调查结果确定选择节能效果明显、应用较普遍的节能驾驶指示装置、怠速起停、高效空调和再生制动4 项技术优先开展循环外技术标准的制定工作。

1.3主要工作过程

按照节能工作整体部署，《乘用车循环外技术/装置节能效果评价方法第4 部分再生制动系统》标准制定工作于2014 年正式启动，由中国汽车技术研究中心牵头组织国内外主要汽车生产企业、检测机构共同开展。参与起草的单位如下：

表 1 参与起草企业名单

自2015年正式启动标准制定工作以来，组织召开了两次工作会议，通过会议交流和走访系统深入了解我国汽车再生制动系统的应用状态和技术水平，与部分工作组成员开展了针对再生制动系统节能效果评价的技术交流，组织制定了评价规程并开展了技术验证，制定完

成标准草案。

表2 主要技术会议及研究活动

2标准编制原则和主要技术内容

本标准是贯彻落实《规划》、保障乘用车第四阶段燃料消耗量标准实施的重要措施。标准制定主要依据GB 27999—2014 中提出的“4.1.7 对采用一种或多种循环外技术/装置的车辆，其车型燃料消耗量可相应减去一定额度，但最多不超过0.5 L/100km”规定。其中，循环外技术/装置是指在实际使用中具有明显节能效果、但在现有试验方法中无法（完全）测量的技术/装置。循环外技术标准的制定主要基于鼓励先进、宁缺毋滥、可量化评价原则，依据实际的测量值对车型的循环外技术节能效果进行评价。

1)研究范围

标准规定了乘用车再生制动系统节能效果的评价方法，适用于具

有再生制动系统的最大设计总质量不超过3 500 kg 的M1 类车辆（不适用于纯电动汽车）。再生制动回收系统根据对回收后能量的储存方式不同可以分为多种形式，例如电储能、空气储能、液压储能和飞轮储能等。经工作组讨论认为，电储能形式能够覆盖市场上大部分装配有制动能量回收系统的车型，因此循环外节能技术研究中描述的制动能量回收系统均指电储能系统。

2)总体思路

根据前期调研与研究成果，标准制定工作组提出了若干评价方案，各方案的优缺点如表2所示：

表 2 制动能量回收系统节能效果评价方案

基于可量化评价原则，综合考虑试验精度、可复现性、成本等因素，确定采用底盘测功机试验进行评价。目前我国正在开发符合中国实际道路特征和驾驶习惯的测试工况，但是需要在2017年底才能完成相关的研究工作，因此由于在短时间内确定符合方案A的合适的实际循环难度较大，经工作组讨论确定，对于制动能量回收系统节能效果评价，总体方案为首先测量NEDC循环下的节能效果，然后通过循环外工况的相关系数对此差值进行修正以获得循环外节能效果

值。

与评价怠速起停系统节能效果时采用的通过开启关闭系统以获得节能效果差值的方法不同的是，关闭再生制动会影响整车能量分配策略，需要重新标定才能重新达到能量平衡。因此不能通过采用关闭再生制动系统的方式进行试验评估其节能效果。

因此工作组经过研究提出了测量再生制动系统作用时动力蓄电池的母线电流和电压的数值，并通过积分计算出试验期间回收能量大小的方法，再通过换算与系数修正获得循环外节能效果值。

3)试验规程

在确定了总体思路后，经过分析研究与试验验证，工作组在标准草案中提出了以下根据等减速度试验（等减速度法）和测量电流电压计算（工况法）两种测算再生制动系统节能效果的评价方法。

a)等减速度法

等减速度评价方法指通过测量不同减速度下、不同速度范围内回收能量的大小，再对所有回收能量求和即可得到整个NEDC循环下回收的能量大小。

由于在回收能量在速度一定时与减速度大小成正比，在减速度一定时与速度成正比，因此试验方案中对车速以10km/h为间距进行分组，并分别对各速度区间内回收的能量进行测量。

为减少试验量，降低操作难度，提高试验精度，因此标准中提出的试验方案是匀加速至130km/h（或最高车速），再分别按照0.49 m/s2（0.05g），0.98 m/s2（0.10g）、1.47 m/s2（0.15g）、1.96 m/s2（0.20g）

的减速度使车速降为0，测量试验过程中各速度区间回收的能量大小，没个减速度试验均进行三次，试验结果取三次试验的算数平均值，每个速度区间内回收的能量大小按下式计算。

式中：

——，等减速时各速度区间每秒的回收制动能量，单位为瓦时每秒（Wh/s）；

——，动力蓄电池母线回馈电流，单位为安培（A）；

——，动力蓄电池两端电压，单位为伏特（V）；

——，速度区间上限对应时刻，单位为秒（s）；

——，速度区间下限对应时刻，单位为秒（s）。

NEDC循环下，减速度分布和每个速度区间的持续时间是已知的，根据前述的试验结果，通过线性插值的方法可以计算出NEDC循环下不同减速度和速度区间下回收能量的大小，再乘以对应减速度和速度区间的持续时间之后求和即可得到NEDC循环下回收总能量的大小。该方法还可扩展至WLTC，C-WTVC等其他试验循环。

b)工况法

即按照GB/T 19233—2008中方法处理待试验车辆并按第6章的要求进行试验，试验过程中实时测量并记录可充电储能装置的母线电流和电压，试验共进行3次取平均值。每次试验结束后均应将SOC 调整至50%再进行下一次试验，每个循环测得的电量可由下式计算得出：

式中：

——，车辆在NEDC循环下测得回收的制动能量，单位为瓦时（Wh）；

——，减速工况下（上下限时间）可充电储能装置母线回馈电流，单位为安培（A）；

——，可充电储能装置两端电压，单位为伏特（V）。

电力参与驱动的车辆应在试验开始前将SOC调整至50%±1%。其余车辆的SOC水平可由制造商向检测机构提出并记录在试验报告中，每次试验开始时SOC应与该记录值一致。

4)试验结果

通过标准中规定的等减速度法或工况法进行试验仅是测得在NEDC循环下再生制动系统的节能效果，按照总体思路，为获得循环外节能技术效果还需要对试验结果进行修正。

通过对部分工作组成员提供的中国典型城市车辆行驶减速度分布规律数据，并参考了中国工况研究项目采集的行驶数据，结合验证试验结果，同时考虑到与其余循环外节能技术节能效果的协调，减速比例修正系数定为1.18。NEDC循环下测得回收的能量乘以该系数则为实际驾驶时再生制动系统理论上回收的能量大小，二者之差则为循环外节能效果。该数值单位为焦耳，还应当按照GB/T 19753-2013第7.3.4.2规定的燃料消耗量修正系数进行换算，得到相应的燃料消耗量数值，如下式所示：

（）

式中：

——再生制动节能效果，单位为升每100千米（L/100 km）；

——车辆在NEDC循环下测得回收的制动能量，单位为瓦时（Wh）；

——再生制动系统电池额定电压，单位为伏特（V）；

——减速比例修正系数，取1.18；

——GB/T 19753-2013第7.3.4.2规定的燃料消耗量修正系数，单位升每100千米每安时（（L/100 km）/Ah）；对于蓄电设备SOC仅能测得正方向值的系统，允许仅使用收支为正的值计算K fuel

）大于NEDC循环另外，如果NEDC循环的回收制动能量（E

N

电能消耗量（E C），按下式计算：

（）

E C――车辆在NEDC循环下的电能消耗量，单位为瓦时（Wh）。3主要试验（或）验证情况分析

标准制定过程中，中国汽车技术研究中心组织起草单位开展试验验证，依据标准草案先后在中国汽车技术研究中心实验室和企业实验室开展了多个具有怠速起停系统的底盘测功机试验。总体上看，由于各实验在GB/T19233—2008 标准实施过程中已积累了较多经验，因此在试验设备、试验精度、试验人员等方面均可以满足本标准的测试需求。

4专利说明

本标准不涉及专利。

5预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

本标准是贯彻落实《规划》的重要措施。通过规定节能驾驶指示装置节能效果的评价方法，促进我国先进节能技术发展和应用，持续降低我国乘用车燃料消耗量，保障2020 年我国乘用车新车平均燃料消耗量达到5 升/百公里的目标实现。

6采用国际标准和国外先进标准情况

本标准未采用国际标准。

7在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性。

本标准是我国汽车节能管理的重要内容，主要为配合GB 27999—2014标准实施而制定，与现行相关法律、法规、规章及相关标准没有冲突或矛盾。

8重大分歧意见的处理过程和依据

本标准制定过程中无重大分歧。

9标准性质的建议说明

本标准为推荐性标准。

10贯彻标准的要求和措施建议

技术标准是实现汽车节能降耗的重要措施，但并非唯一措施。除

制定技术标准外，还应通过政府层面制定出台相应的配套政策和技术措施，完善现有的管理制度。

11废止现行相关标准的建议

无。

12其它应予说明的事项

标准立项名称为《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》，为使标准名称与现行相关标准统一，经工作组讨论一致同意，修改为《乘用车循环外技术/装置节能效果评价方法第4部分再生制动系统》。

207年10 月18 日__