成果報告書詳細
管理番号20110000000238
タイトル平成17年度~平成21年度成果報告書 水素社会構築共通基盤整備事業 燃料電池自動車に係る規制再点検および標準化のための研究開発 水素・燃料電池自動車の基準・標準化に係る研究開発(性能)
公開日2011/4/20
報告書年度2005 - 2009
委託先名財団法人日本自動車研究所
プロジェクト番号P05012
部署名燃料電池・水素技術開発部
和文要約本事業において(財)日本自動車研究所(JARI)は、燃料電池の導入・普及や技術レベルの進展に対応した性能評価・試験法の確立、国際標準の提案などを目的として調査研究を進めた。
 本報告書は、本事業の実施内容のうち、解析・技術部門の審議体である性能ワーキングにおける2005年度から2007年度の検討結果をまとめたものである。本ワーキングでは、ISO/TC22/SC21(電気自動車)WG2における燃料電池自動車の燃費試験方法のIS(International Standard)化に資するデータ取得や結果の解析・審議を行った。
 本編には、水素流量計を用いた燃費計測手法である流量法の検討結果のほか、車両改造不要な計測手法として新たに検討した酸素バランス法、電流法の検討結果を記載している。流量法に関しては、水素流量計の高精度化・高応答化を図るとともに、脈動流の影響や脈動減衰器の特性を調査した。その結果、脈動振幅が大きい場合に誤差が増大すること、バッファやレギュレータを燃料配管中に設置して振幅を減衰させることで誤差を低減可能なことがわかった。国内外の燃料電池自動車6車種について台上燃費試験を実施した結果、全ての車両、種々の試験モードにおいて質量法に対する相対誤差は±1%以下となり、質量法や圧力法と同様に安定して計測可能なことを実証した。国際規格案の裏付けとなるデータをタイムリーに取得し、流量法が「normative(規定)」として国際規格ISO23828に盛り込まれることに寄与した。一方、車両改造不要な燃費計測手法に関しては、計測原理の構築と計測機器の検討とともに、燃料電池システムや燃料電池自動車を用いて計測精度や実機への適用性の確認、課題抽出を進めた。酸素バランス法では、国内外の燃料電池自動車4車種を用いて台上燃費試験を実施した結果、試験車両や試験モード、演算手法により燃費値に誤差・ばらつきがみられ、特に吸気流量を直接計測した場合に大きな誤差を生じた。燃料電池システムの燃費試験から要因を検証した結果、計測方法や演算手法が結果に大きく影響を及ぼすこと、計測系の配管容量の低減、流量計とガス分析計の計測位置の近接化、分析むだ時間の補正等により計測精度が向上することがわかった。課題は残されているものの、計測方法や演算手法の改良により精度を向上できることを明らかにし、その可能性を示した.電流法に関しては試験車両や試験モードにより誤差・ばらつきがみられ、質量法に対し少ない燃費値となった。計測誤差の要因としては、電流計、排気流量計ならびに水素分析計などの各計測機器の誤差に加え、直接計測することができない燃料電池内部のクロスリーク、外部リークなどの水素消費が考えられる。また、車両改造を避ける観点から電流計測では車載センサを~用したが、センサの精度やデータ出力の仕様は試験車両でさまざまであり、実用化に向けては課題があることが明らかとなった。
英文要約In the present project, Japan Automobile Research Institute (JARI) undertook an investigation for the establishment of methods to evaluate and test fuel cells and for the proposal of international standards that will facilitate the commercialization of Fuel Cell Vehicles(FCVs).
This report concerns a part of the present project which was assigned to the Performance Working Group formed in the analytical and technical division of JARI. The Working Group tried to collect and analyze data that can be utilized by ISO/TC22/SC21(Electronic Vehicle)/WG2.
The specific subjects of this report are the method of measuring hydrogen consumption for fuel cell vehicles, that has the same accuracy as the method for conventional internal combustion engine vehicles. JARI obtained data to support the draft international standard from bench tests of actual fuel cell systems and fuel cell vehicles. Furthermore, JARI examined and developed a technique to enable calculation of hydrogen consumption from the formulation of exhaust gas. The results are reflected in international standardization activities.
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