1. INTRODUCTION
La présente annexe définit la méthode de détermination de la réduction des émissions de CO2 (dioxyde de carbone) résultant de l’utilisation d’un alternodémarreur 48 volts à haut rendement (ci-après «alternodémarreur 48 volts»), combiné à un convertisseur 48 volts/12 volts CC/CC (ci-après «convertisseur 48 volts/12 volts CC/CC») dans les véhicules des catégories M1 ou N1, tels que spécifiés à l’article 1er, point a).
2. DÉTERMINATION DU RENDEMENT
Il convient de déterminer séparément le rendement de l’alternodémarreur 48 volts et celui du convertisseur 48 volts/12 volts CC/CC, comme spécifié aux points 2.1 et 2.2 de la présente annexe. Les valeurs obtenues servent de base au calcul du rendement total de l’alternodémarreur 48 volts combiné à un convertisseur 48 volts/12 volts CC/CC, conformément au point 2.3.
2. 1. Rendement de l’alternodémarreur 48 volts
Le rendement de l’alternodémarreur 48 volts est déterminé conformément à la norme ISO 8854:2012, à laquelle il convient d’apporter les précisions suivantes.
Il incombe au constructeur de fournir la preuve à l’autorité compétente en matière de réception par type que les plages de fréquence de l’alternodémarreur 48 volts sont identiques ou équivalentes à celles indiquées au tableau 1 ou au tableau 1a.
Le rendement de l’alternodémarreur 48 volts est déterminé sur la base des mesures relevées à chacun des points de fonctionnement indiqués dans le tableau 1 ou dans le tableau 1a.
L’intensité du courant de l’alternodémarreur 48 volts est définie comme la moitié de la valeur du courant nominal pour l’ensemble des points de fonctionnement. Pour chaque point de fonctionnement, la tension et le courant de sortie de l’alternodémarreur 48 volts doivent être maintenus constants (tension à 52 V) lors des relevés des mesures.
Lorsque l’alternodémarreur est installé sur des voitures particulières ou des véhicules utilitaires légers qui satisfont aux exigences énoncées à l’article 1er, point a) ii), et qu’il est relié directement à l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses, c’est-à-dire en tant que générateur-démarreur intégré, les vitesses de rotation et les fréquences des points de fonctionnement sont fixées conformément au tableau 1a.
Tableau 1
|
Point de fonctionnement
i
|
Durée
[s]
|
Vitesse de rotation
|
Fréquence des points de fonctionnement
| 1 | 1 200 | 1 800 | 0,25
| 2 | 1 200 | 3 000 | 0,40
| 3 | 600 | 6 000 | 0,25
| 4 | 300 | 10 000 | 0,10
Tableau 1a
Points de fonctionnement
|
Point de fonctionnement
i
|
Durée
[s]
|
Vitesse de rotation
ni [min-1]
|
Fréquence des points de fonctionnement
hi
| 1 | 1 200 | 950 | 0,30
| 2 | 1 200 | 1 250 | 0,50
| 3 | 600 | 1 550 | 0,16
| 4 | 300 | 1 850 | 0,04
Le rendement de l’alternodémarreur 48 V à chaque point de fonctionnement i[%] est calculé conformément à la formule 1.
Formule 1
où, pour chaque point de fonctionnement i
Uicorrespond à la tension [V]
Iicorrespond à l’intensité du courant [A]
Micorrespond au couple [Nm]
nicorrespond à la fréquence de rotation [min-1]
Pour chaque point de fonctionnement, cinq mesures consécutives doivent être relevées au minimum, et le rendement est calculé pour chacune de ces mesures, «j» représentant l’indice se référant à une série de mesures.
Pour chaque point de fonctionnement, il convient de calculer la moyenne de ces rendements.
Le rendement de l’alternodémarreur 48 V[%] est calculé conformément à la formule 2.
Formule 2
où
correspond au rendement moyen de l’alternodémarreur 48 V déterminé au point de fonctionnement i [%]
hicorrespond à la fréquence du point de fonctionnement i, telle que définie dans le tableau 1
2. 2. Rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC
Le rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC est déterminé dans les conditions suivantes:
— Tension d’entrée de 52 V
— Tension de sortie de 14,3 V
— Courant de sortie: puissance nominale du convertisseur 48 V/12 V CC/CC divisée par la tension de sortie de 14,3 V
La puissance nominale du convertisseur 48 V/12 V CC/CC est la puissance de sortie continue certifiée par le fournisseur conformément aux conditions spécifiées dans la norme ISO 8854:2012.
Le rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC[%] est calculé à partir des mesures de tension et d’intensité de courant relevées, conformément à la formule 3.
Formule 3
où
correspond à la tension d’entrée, qui est réglée à 52 [V]
correspond à l’intensité du courant mesurée du côté de l’entrée [A]
correspond à la tension de sortie, qui est réglée à 14,3 [V]
correspond à l’intensité du courant mesurée du côté de la sortie, qui devrait être égale à la valeur de la puissance nominale du convertisseur 48 V/12 V CC/CC divisée par la valeur de la tension de sortie [A]
Les mesures et les calculs de détermination du rendement sont répétés à cinq (5) reprises consécutives au minimum.
La moyenne de ces rendements est alors utilisée pour exprimer le rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC[%].
2. 3. Rendement combiné
Le rendement de l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CC[%] se calcule selon la formule 4.
Formule 4
correspond au rendement de l’alternodémarreur 48 V, tel que déterminé au point 2.1 [%]
correspond au rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC, tel que déterminé au point 2.2 [%]
3. CALCUL DE LA RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE CO2
3. 1. Économie de puissance mécanique
La différence[W] entre l’économie de puissance mécanique de l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC utilisé en conditions réelleset l’économie de puissance mécanique de l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC utilisé dans les conditions de la réception par typeest calculée conformément à la formule 5.
Formule 5
où
est calculée conformément à la formule 6, etconformément à la formule 7
Formule 6
Formule 7
où
correspond au rendement de l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CC, tel que déterminé au point 2.3 [%]
correspond à la puissance requise en conditions «réelles», soit 750 W
correspond à la puissance requise en conditions «de réception par type» [W], soit 350 W
correspond au rendement de l’alternateur de base, soit 67 %
3. 2. Calcul de la réduction des émissions de CO2
La réduction des émissions de CO2 de l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CCest calculée conformément à la formule 8.
Formule 8
où
correspond à la différence entre l’économie de puissance mécanique en conditions réelles et l’économie de puissance mécanique dans les conditions de réception par type, telle que déterminée au point 3.1
correspond à la vitesse moyenne indiquée dans la procédure WLTP, soit 46,6 km/h
correspond à la consommation délivrant la puissance effective, telle que spécifiée dans le tableau 2 [l/kWh]
CFcorrespond au facteur de conversion tel que défini dans le tableau 3
Tableau 2
Consommation de carburant délivrant la puissance effective (consommation spécifique)
| Type de moteur | Consommation spécifique (Vpe) [l/kWh]
| Essence/E85 | 0,264
| Essence/E85 turbo | 0,280
| Diesel | 0,220
| GPL | 0,342
| GPL turbo | 0,363
| | Consommation spécifique (Vpe) [l/kWh] [m3/kWh]
| GNC (G20) | 0,259
| GNC (G20) turbo | 0,275
Tableau 3
Facteur de conversion
| Type de carburant | Facteur de conversion [g CO2/l]
| Essence/E85 | 2 330
| Diesel | 2 640
| GPL | 1 629
| | Facteur de conversion [g CO2/m3]
| GNC (G20) | 1 795
3. 3. Calcul de l’incertitude relative à la réduction des émissions de CO2
Il convient de quantifier l’incertitude relative à la réduction des émissions de CO2 calculée conformément au point 3.2.
À cette fin, il est nécessaire de réaliser les opérations suivantes.
En premier lieu, il convient de déterminer l’écart type du rendement de l’alternodémarreur 48 volts à chacun des points de fonctionnement[%], conformément à la formule 9.
Formule 9
où
correspond au nombre de mesures j effectuées à chaque point de fonctionnement i lors de la détermination du rendement de l’alternodémarreur 48 V, comme énoncé au point 2.1
correspond au rendement de l’alternodémarreur 48 V calculé pour une mesure j individuelle au point de fonctionnement i, comme énoncé au point 2.1 [%]
correspond au rendement moyen de l’alternodémarreur 48 V calculé pour un point de fonctionnement i, tel que déterminé au point 2.1 [%]
En second lieu, il convient de déterminer l’écart type du rendement de l’alternodémarreur 48 volts[%] conformément à la formule 10.
Formule 10
où
correspond à l’écart type déterminé par la formule 9 [%]
hicorrespond à la fréquence du point de fonctionnement i, telle que définie dans le tableau 1
En troisième lieu, il convient de déterminer l’écart type du rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC, conformément à la formule 11.
Formule 11
où
Lcorrespond au nombre de mesures L relevées pour le convertisseur 48 V/12 V CC/CC, comme énoncé au point 2.2
correspond au rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC calculé pour une mesure l individuelle au point de fonctionnement i, comme énoncé au point 2.2 [%]
correspond au rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC, tel que déterminé au point 2.2 [%]
En dernier lieu, il convient de déterminer l’incertitude relative à la réduction des émissions de CO2de l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CC conformément à la formule 12; cette incertitude ne doit pas être supérieure à 30 % de la réduction des émissions de CO2.
Formule 12
où
correspond à la puissance requise en conditions «réelles», soit 750 W
:correspond à la puissance requise en conditions de réception par type, soit 350 W
correspond au rendement total de l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CC, tel que déterminé au point 2.3 [%]
correspond à la consommation délivrant la puissance effective, telle que spécifiée dans le tableau 2 [l/kWh]
correspond au facteur de conversion par type de carburant, tel que spécifié au tableau 3
correspond à la vitesse moyenne indiquée dans la procédure WLTP, soit 46,6 km/h
correspond à l’écart type du rendement de l’alternodémarreur 48 V, tel que déterminé selon la formule 10 [%]
correspond au rendement de l’alternodémarreur 48 V, tel que déterminé au point 2.1 [%]
correspond à l’écart type du rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC, tel que déterminé selon la formule 11 [%]
correspond au rendement du convertisseur 48 V/12 V CC/CC, tel que déterminé au point 2.2 [%]
3. 4. Arrondi
La réduction des émissions decalculée conformément au point 3.2 et l’incertitude relative à la réduction des émissions decalculée conformément au point 3.3 sont arrondies à deux décimales au maximum.
Chacune des valeurs servant au calcul de la réduction des émissions de CO2 peut être utilisée telle quelle (non arrondie) ou arrondie au nombre minimal de décimales nécessaire pour que l’impact total maximal (c’est-à-dire l’impact combiné de toutes les valeurs arrondies) sur la réduction soit inférieur à 0,25 g de CO2/km.
3. 5. Vérification par rapport au seuil de réduction minimale des émissions de CO2
L’autorité chargée de la réception par type veille à ce que, pour chaque version de véhicule équipé de l’alternodémarreur 48 V combiné à un convertisseur 48 volts/12 volts CC/CC, le critère de seuil de réduction minimal spécifié à l’article 9, paragraphe 1, point b), des règlements d’exécution (UE) no 725/2011 et (UE) no 427/2014 soit rempli.
Lors de la vérification de la conformité avec le critère de seuil de réduction minimal, l’autorité chargée de la réception par type prend en considération, selon la formule 13, la réduction des émissions de CO2 déterminée au point 3.2, l’incertitude déterminée au point 3.3 et, le cas échéant, une correction du CO2 dans les cas où apparaît une différence de masse (Δm) positive entre l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CC et l’alternateur de base.
Aux fins de la correction de la masse positive, la masse de l’alternateur de base est fixée à 7 kg.
Le constructeur transmet à l’autorité chargée de la réception par type les informations relatives à la masse utilisée pour l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CC telle que certifiée par le fournisseur.
Formule 13
où
MTcorrespond à 0,5 g de CO2/km, comme spécifié à l’article 9, paragraphe 1, point b), des règlements d’exécution (UE) no 725/2011 et (UE) no 427/2014
correspond à la réduction des émissions de CO2 déterminée au point 3.2
correspond à l’incertitude relative à la réduction totale des émissions de CO2 déterminée au point 3.3
correspond à la correction du CO2, dans les cas où apparaît une différence de masse (Δm) positive [kg] entre l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CC et l’alternateur de base, la valeur de ladite correction utilisée étant fixée conformément au tableau 4
Tableau 4
Correction du CO2 compte tenu de la masse supplémentaire
| Essence/E85 (ΔCO2mP) [g CO2/km] | 0,0277•Δm
| Diesel (ΔCO2mD) [g CO2/km] | 0,0383•Δm
| GPL (ΔCO2mLPG) [g CO2/km] | 0,0251•Δm
| GNC (ΔCO2mCNG(G20)) [g CO2/km] | 0,0209•Δm
4. CERTIFICATION DE LA RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE CO2
La réduction des émissions de CO2 devant être certifiée par l’autorité chargée de la réception par type conformément à l’article 11 des règlements d’exécution (UE) no 725/2011 ou (UE) no 427/2014correspond à la valeur calculée conformément à la formule 14. La réduction des émissions de CO2 est consignée dans le certificat de réception par type pour chaque version de véhicule équipée de l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CC.
Formule 14
où
correspond à la réduction des émissions de CO2 déterminée conformément à la formule 8 au point 3.2
correspond à l’incertitude relative la réduction des émissions de CO2 de l’alternodémarreur 48 V combiné au convertisseur 48 V/12 V CC/CC, calculée conformément à la formule 12 au point 3.3