Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:2011 quy định đại cương về sai số trong thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu của xe chạy điện-hybrid (HEV)?

Nội dung chính

• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:2011 quy định đại cương về sai số trong thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu của xe chạy điện-hybrid (HEV) ra sao?
• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:2011 hướng dẫn đo tiêu chuẩn hóa để giảm ảnh hưởng của chu kỳ thử trong thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu của xe chạy điện-hybrid (HEV) như thế nào?
• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:201 áp dụng các định nghĩa và thuật ngữ nào?

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:2011 quy định đại cương về sai số trong thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu của xe chạy điện-hybrid (HEV) ra sao?

Tại Mục 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:201 quy định đại cương về sai số trong thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu của xe chạy điện-hybrid (HEV) như sau:

Như đã chỉ dẫn trên Hình 1, mối quan hệ giữa tiêu thụ nhiên liệu và độ cân bằng điện tích được đánh giá bằng phương pháp hồi quy tuyến tính khi sử dụng các kết quả thử trong thử nghiệm lái xe theo lịch trình, để có được kết quả về mức tiêu thụ nhiên liệu. Đường hồi quy bị phân tán bởi các sai số do các yếu tố khác nhau gây ra. Các yếu tố ảnh hưởng đến thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu đã được phân loại theo ba loại sau:

- Các sai số trong khi đo tiêu thụ nhiên liệu.

- Các sai số gây ra bởi sự mô phỏng tải trọng trên băng thử động lực học;

- Các sai số trong khi đo độ cân bằng điện tích.

Trong khi hai loại sai số đầu tiên làm phân tán đường hồi quy theo phương thẳng đứng thì loại sai số thứ ba làm phân tán đường hồi quy theo phương nằm ngang như đã chỉ ra trên Hình 1. Như vậy, sai số thứ ba ảnh hưởng gián tiếp đến tiêu thụ nhiên liệu tương đương còn hai sai số đầu tiên ảnh hưởng trực tiếp tới tiêu thụ nhiên liệu.

Như đã nêu ở trên, khi tiêu thụ nhiên liệu của xe chạy điện-hybrid (HEV) được biểu thị như một công thức tuyến tính trong cân bằng điện tích của ắc quy, DQ, građien của đường hồi quy sẽ là một hàm của quãng đường đi được và tỷ số trung bình giữa hiệu suất bộ truyền động cơ-điện và hiệu suất bộ truyền động cơ-điện ICE trong thời gian thử. Do đó ảnh hưởng của loại sai số thứ ba đến tiêu thụ nhiên liệu tương đương sẽ phụ thuộc rất lớn vào xe thử và chu kỳ thử.

Như vậy, độ chính xác yêu cầu cho phép đo cân bằng điện tích sẽ phụ thuộc rất lớn vào chu kỳ thử và đặc tính của xe thử. Cho nên điều quan trọng là phải xác minh độ chính xác yêu cầu cho phép đo cân bằng điện tích để bảo đảm rằng thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu tương đương đối với một chu kỳ thử riêng và xe thử đáp ứng độ chính xác yêu cầu. Ngoài ra, điều quan trọng là phải định rõ các quy trình đo dòng điện và xử lý các dữ liệu để bảo đảm rằng kết quả cuối cùng đáp ứng độ chính xác yêu cầu.

Hình 1 - Mối quan hệ của ba yếu tố sai số khi thử nghiệm

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:2011 quy định đại cương về sai số trong thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu của xe chạy điện-hybrid (HEV)? (Hình từ Internet)

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:2011 hướng dẫn đo tiêu chuẩn hóa để giảm ảnh hưởng của chu kỳ thử trong thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu của xe chạy điện-hybrid (HEV) như thế nào?

Tại tiểu mục 4.2 Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:201 hướng dẫn đo tiêu chuẩn hóa để giảm ảnh hưởng của chu kì thử như sau:

Hình 2 giới thiệu mối quan hệ của tiêu thụ nhiên liệu và đặc tính DQ của một xe chạy điện-hybrid (HEV) trên thị trường trong chế độ 10-15 của Nhật bản và chương trình dẫn động băng thử động lực học cho thành phố của Hoa kỳ (U.D.D.S). Hai đường hồi quy hợp thành biểu thị các sai khác đáng kể trong các građien của chúng (nghĩa là các hệ số thứ nhất của các đường hồi quy tuyến tính). Thực tế này làm cho khó so sánh các kết quả thử đối với cùng một xe trong các chu kỳ thử khác nhau hoặc kiểm tra xem đường hồi quy của một kết quả mới có hợp lý hay không bằng cách so sánh nó với đường hồi quy tiêu chuẩn cho chu kỳ thử khác.

CHÚ DẪN:

X Độ cân bằng điện tích DQ, tính bằng ampe-giờ.

Y Tiêu thụ nhiên liệu, tính bằng lit trên kilômét.

1 U.D.D.S.

2 Chế độ 10-15.

Hình 2 - Tiêu thụ nhiên liệu - các đặc tính DQ trong hai chế độ thử

CHÚ DẪN:

X Độ cân bằng điện tích trên quãng đường, tính bằng ampe-giờ trên kilômét.

Y Tiêu thụ nhiên liệu, tính bằng lít trên kilômét.

1 U.D.D.S.

2 Chế độ 10-15.

Hình 3 - Tiêu thụ nhiên liệu - Độ cân bằng điện tích trên các đặc tính của quãng đường đi trong hai chế độ thử

Hình 3 giới thiệu mối quan hệ giữa tiêu thụ nhiên liệu và độ cân bằng điện tích trên các đặc tính của quãng đường đi của xe điện-hybrid (HEV) được chỉ dẫn trên Hình 2. Hai đường hồi quy cho thấy không có sự sai khác đáng kể về građien của chúng có thể đánh giá được hiệu lực của kết quả mới nhận được bằng cách so sánh nó với đường hồi quy tiêu chuẩn của một chu kỳ thử khác đối với HEV.

Để thảo luận về độ chính xác của phép đo độ cân bằng điện tích bằng cách tham chiếu độ chính xác của thử nghiệm tiêu thụ nhiên liệu, nên áp dụng phương pháp hồi quy tuyến tính cho tiêu thụ nhiên liệu như một hàm số của độ cân bằng điện tích trên quãng đường (DQ/L) hơn là một hàm số của độ cân bằng điện tích DQ.

Về mặt vật lý, có thể chỉ ra rằng tiêu thụ nhiên liệu không phải là một hàm của độ cân bằng điện tích trên quãng đường [nghĩa là độ cân bằng điện tích trong ắc quy chia cho quãng đường đi được (Ah/km)] nhưng đúng hơn nó là một hàm của độ cân bằng năng lượng trên quãng đường [độ thay đổi năng lượng trong ắc quy chia cho quãng đường đi được (Wh/km)]. Nhưng hiệu suất năng lượng của ắc quy (hiệu suất Wh) phụ thuộc vào các tải trọng và nó thay đổi theo cách động lực học tương đương với dòng điện nạp/phóng và các điều kiện của ắc quy; do đó khó có thể áp dụng phép lấy tích phân của công suất như một thang đo để làm sáng tỏ mức năng lượng trong ắc quy [nghĩa là trạng thái nạp của ắc quy (SOC)].

Trái lại, hiệu suất culông của một ắc quy thường gần với đơn vị, làm cho độ cân bằng điện tích (giá trị được lấy tích phân của dòng điện) có thông số thích hợp để làm sáng tỏ mức năng lượng của ắc quy.

Vì mục đích của sử dụng phương pháp hồi quy tuyến tính là để đánh giá tiêu thụ nhiên liệu trong các điều kiện không có sự thay đổi năng lượng, cho nên không cần thiết phải áp dụng sự cân bằng năng lượng hoặc năng lượng như một thang đo để xác nhận không có sự thay đổi năng lượng.

Tuy nhiên, nếu thảo luận về lượng thay đổi năng lượng trong ắc quy trong quá trình thử thì nên đo năng lượng nạp/phóng điện bằng cách tính đến hiệu suất nạp/phóng điện, hoặc nên tính toán một năng lượng thích hợp như là tích số của "độ cân bằng điện tích" và điện áp danh định của ắc quy.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:201 áp dụng các định nghĩa và thuật ngữ nào?

Tại Mục 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9056:201 áp dụng dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

- Độ cân bằng điện tích (charge balance) (của một ắc quy) độ thay đổi điện tích trong một ắc quy trong khoảng thời gian thử

Chú thích : Độ cân bằng điện tích thường được biểu thị bằng ampe-giờ.

- Độ cân bằng năng lượng (energy balance) (của một ắc quy) độ thay đổi năng lượng trong một ắc quy trong khoảng thời gian thử

Chú thích 1: Độ cân bằng năng lượng thường được biểu thị bằng Watt - giờ

Chú thích 2: Để sử dụng trong thực tế, đã đưa ra định nghĩa gần đúng sau "độ cân bằng điện tích của ắc quy nhân với điện áp danh định, thường được biểu thị bằng Wh (ISO 23274)".

- Hiệu suất năng lượng (energy efficiency, Wh efficiency)

- Hiệu suất của ắc quy dựa trên năng lượng đối với một quy trình nạp/phóng được quy định, được biểu thị bằng năng lượng ra chia cho năng lượng vào.

- Hiệu suất culông (coulomb efficiency, Ah efficiency)

- Hiệu suất của ắc quy dựa trên điện năng (tính bằng culông) đối với một quy trình nạp/phóng điện quy định, được biểu thị bằng điện năng đầu ra chia cho điện năng đầu vào.