PŘÍLOHA

Metodika k určení snížení emisí CO2 u účinného osvětlení LED podle celosvětově harmonizovaného zkušebního postupu pro lehká vozidla

1. ÚVOD

Aby bylo možné určit snížení emisí CO2, ke kterému došlo díky účinnému osvětlení LED sestávajícímu z vhodné kombinace vnějších světel LED pro použití ve vozidlech s motory s vnitřním spalováním kategorie M1 a hybridních elektromobilech bez externího nabíjení kategorie M1, je třeba stanovit:

1) zkušební podmínky;

2) zkušební zařízení;

3) postup stanovení úspor energie;

4) postup stanovení snížení emisí CO2;

5) postup stanovení nejistoty snížení emisí CO2.

2. SYMBOLY, PARAMETRY A JEDNOTKY

Latinské symboly

AFS – adaptivní přední osvětlovací systém B – referenční hodnota CO2 – oxid uhličitý – snížení emisí CO2 [g CO2/km] C – počet tříd adaptivního předního osvětlovacího systému CF – přepočítací koeficient (l/100 km) – (g CO2/km) (gCO2/l) EI – ekologicky inovativní HEV – hybridní elektrické vozidlo – korekční faktor CO2, podle definice v dílčí příloze 8 dodatku 2 nařízení EU/2017/1151 – průměr T hodnot m – počet účinných vnějších světel LED, z nichž soubor sestává MT – minimální limit [g CO2/km] n – počet měření na vzorek NOVC – bez nabíjení z externího zdroje P – spotřeba energie světla vozidla [W] – spotřeba energie odpovídajícího světla i v referenčním vozidle [W] – spotřeba energie odpovídajícího vzorku n pro každou třídu vozidel [W] – spotřeba energie pro jednotlivou třídu vozidel (průměr z n měření) [W] – spotřeba energie AFS potkávacího světla [W] – průměrná spotřeba energie odpovídajícího ekologicky inovativního světla vozidla ΔPi – úspory energie jednotlivého účinného vnějšího světla LED [W] – směrodatná odchylka celkového snížení emisí CO2 [g CO2/km] – směrodatná odchylka – směrodatná odchylka průměru T hodnot – směrodatná odchylka průměru spotřeby energie pro jednotlivou třídu vozidel [W] – směrodatná odchylka spotřeby energie světla LED v ekologicky inovativním vozidle [W] – směrodatná odchylka průměrné spotřeby energie světla LED v ekologicky inovativním vozidle [W] – nejistota nebo směrodatná odchylka průměru výkonu AFS potkávacího světla [W] T – počet měření provedených výrobcem k extrapolaci t – doba řízení při celosvětově harmonizovaném zkušebním cyklu pro lehká vozidla (WLTC) [s], která činí 1 800 s UF – faktor použití světla vozidla [–] podle tabulky č. 6 v – průměrná rychlost jízdy při celosvětově harmonizovaném zkušebním cyklu pro lehká vozidla (WLTC) [km/h] VPe – spotřeba na efektivní výkon [l/kWh] share c – procentuální časový podíl na rychlostní pásmo v jednotlivé třídě vozidel – citlivost vypočteného snížení emisí CO2 vzhledem ke spotřebě energie světla LED – citlivost vypočteného snížení emisí CO2 vzhledem ke korekčnímu faktoru CO2 ηA – účinnost alternátoru [–] ηDCDC – účinnost DC-DC měniče [–]

Dolní indexy

Index (c) označuje počet tříd adaptivního předního osvětlovacího systému, u nichž byla ve vzorku provedena měření

Index (i) označuje jednotlivé světlo vozidla

Index (j) označuje měření vzorku

Index (t) označuje jednotlivá čísla měření z celkového počtu T

3. ZKUŠEBNÍ PODMÍNKY

Zkušební podmínky musí splňovat požadavky předpisů EHK OSN č. 4 (1), 6 (2), 7 (3), 19 (4), 23 (5), 38 (6), 48 (7), 100 (8), 112 (9), 119 (10) a 123 (11). Spotřeba energie se určuje podle bodu 6.1.4 předpisu EHK OSN č. 112 a bodů 3.2.1 a 3.2.2 přílohy 10 uvedeného předpisu.

U adaptivního předního osvětlovacího systému potkávacího světla, který spadá nejméně do dvou ze tříd C, E, V nebo W definovaných v předpise EHK OSN č. 123, se výkon měří při intenzitě LED každé třídy (Pc) definované v předpise EHK OSN č. 123, pokud není s technickou zkušebnou dohodnuto, že u dané žádosti pro vozidlo se za reprezentativní/průměrnou intenzitu LED považuje třída C. Považuje-li se u dané žádosti pro vozidlo za reprezentativní/průměrnou intenzitu LED třída C, měří se výkon stejně jako u jakéhokoli jiného vnějšího světla LED, které je součástí kombinace.

Zkušební zařízení

Použijí se následující přístroje, znázorněné na obrázku:

— napájecí zdroj (tj. variabilní zdroj napětí),

— dva digitální multimetry, jeden pro měření stejnosměrného proudu a druhý pro měření stejnosměrného napětí. Na obrázku je znázorněno možné zkušební uspořádání, pokud je měřič stejnosměrného napětí součástí napájecího zdroje.

Zkušební uspořádání

měření proudu variabilní zdroj napětí světlo LED

Měření a určování úspor energie

U každého účinného vnějšího světla LED, jež je součástí kombinace, se provádí měření proudu při napětí 13,2 V, jak je znázorněno na obrázku č. 1. LED modul (moduly) ovládaný (ovládané) elektronickým ovladačem zdrojů světla se měří podle specifikací žadatele.

Výrobce může požádat o další měření proudu při jiných dalších napětích. V takovém případě musí výrobce schvalovacímu orgánu předat ověřenou dokumentaci týkající se nutnosti provést tato další měření. Měření proudu při každém z uvedených dalších napětí se musí provádět v nepřetržitém sledu nejméně pětkrát. Přesná přivedená napětí a naměřený proud se zaznamenají s přesností na čtyři desetinná místa.

Spotřeba energie se určí vynásobením přivedeného napětí a naměřeného proudu. Vypočítá se průměrná hodnota spotřeby energie každého účinného vnějšího světla LED ( ). Všechny hodnoty se vyjádří s přesností na čtyři desetinná místa. Pokud je pro dodávku elektrické energie do světelných zdrojů LED použit krokový motor nebo elektronický regulátor, elektrické zatížení této součásti se z měření vyloučí.

Dodatečná měření u adaptivního předního osvětlovacího systému (AFS) potkávacího světla

Tabulka 1

Třídy AFS potkávacího světla

Třída Viz bod 1.3 a poznámka pod čarou č. 2 předpisu EHK OSN č. 123 % intenzita LED Režim rozsvícení (*1) C základní potkávací světlo (mimo město) 100 % 50km/h < rychlost < 100km/h nebo není-li aktivován žádný režim jiné třídy potkávacího světla (V, W, E) V město 85 % rychlost < 50 km/h E dálnice 110 % rychlost > 100 km/h W při špatném počasí 90 % stěrače předního skla aktivní > 2 min

Jsou-li třeba měření výkonu při intenzitě LED každé třídy, po změření každé Pc se výkon AFS potkávacího světla ( ) vypočítá jako vážený průměr výkonu LED během rychlostních pásem WLTC podle vzorce č. 1.

Vzorec č. 1

kde:

je spotřeba energie (aritmetický průměr z n měření) u každé třídy;

je procentuální časový podíl WLTC na rychlostní pásmo v jednotlivé třídě (WLTC trvá celkem 1 800 s):

Tabulka 2

Rychlostní pásmo Čas WLTC_sharec (%) < 50 km/h 1 058 s 0,588 (58,8 %) 50–100 km/h 560 s 0,311 (31,1 %) > 100 km/h 182 s 0,101 (10,1 %)

Jestliže má AFS potkávacího světla pouze dvě třídy, které nepokrývají všechny rychlosti WLTC (např. C a V), do vážení výkonu ve třídě C se rovněž zahrne čas WLTC, který není pokryt druhou třídou (např. čas ve třídě C „t“ = 0,588 + 0,101).

Výsledná úspora energie každého účinného vnějšího světla LED (ΔPi) se vypočte podle vzorce č. 2:

Vzorec č. 2

kde je spotřeba energie příslušného referenčního světla vozidla definována podle tabulky č. 3:

Tabulka 3

Spotřeba energie pro různá referenční světla vozidla

Světlo vozidla Celkový elektrický příkon (PB) [W] Světlomet potkávacího světla 137 Světlomet dálkového světla 150 Přední obrysová svítilna 12 Osvětlení registrační značky 12 Přední mlhový světlomet 124 Zadní mlhová svítilna 26 Přední směrové světlo 13 Zadní směrové světlo 13 Zpětný světlomet 52 Rohový světlomet 44 Statický světlomet k osvětlení zatáčky 44

4. VÝPOČET SNÍŽENÍ EMISÍ CO2 A STATISTICKÉHO ROZPĚTÍ

4.1. Výpočet snížení emisí CO2

Celkové snížení emisí CO2 daného souboru osvětlení se vypočte v souladu se specifickým hnacím ústrojím vozidla, tj. konvenční vozidlo nebo hybridní elektrické vozidlo bez nabíjení z externího zdroje (NOVC-HEV).

4.1.1. Konvenční vozidla (pouze s motorem s vnitřním spalováním)

Snížení emisí CO2 se vypočte podle vzorce č. 3:

Vzorec č. 3

kde:

v: průměrná rychlost jízdy v jízdním cyklu WLTC [km/h], která činí 46,60 km/h

ηA : účinnost referenčního alternátoru, která činí 0,67

VPe : spotřeba na efektivní výkon, jak je uvedena v tabulce 4

Tabulka 4

Spotřeba na efektivní výkon

Typ motoru Spotřeba na efektivní výkon (VPe) [l/kWh] Benzinový 0,264 Benzinový s turbodmychadlem 0,280 Naftový 0,220

CF: přepočítací koeficient (l/100 km) – (g CO2/km) [gCO2/l] podle tabulky č. 5:

Tabulka 5

Přepočítací koeficient podle paliva

Druh paliva Přepočítací koeficient (l/100 km) – (g CO2/km) (CF) [gCO2/l] Benzin 2 330 Nafta 2 640

UFi : faktor použití světla vozidla [–] podle tabulky č. 6

Tabulka 6

Faktor použití pro různá světla vozidla

Světlo vozidla Faktor použití (UF) [–] Světlomet potkávacího světla 0,33 Světlomet dálkového světla 0,03 Přední obrysová svítilna 0,36 Osvětlení registrační značky 0,36 Přední mlhový světlomet 0,01 Zadní mlhová svítilna 0,01 Přední směrové světlo 0,15 Zadní směrové světlo 0,15 Zpětný světlomet 0,01 Rohový světlomet 0,076 Statický světlomet k osvětlení zatáčky 0,15

4.1.2. Hybridní vozidla (pouze hybridní elektrická vozidla bez nabíjení z externího zdroje, NOVC-HEV)

Snížení emisí CO2 se vypočte podle vzorce č. 4:

Vzorec č. 4

kde:

ηDCDC : účinnost DC-DC měniče

: korekční faktor CO2 , definovaný v příloze XXI dílčí příloze 8 dodatku 2 bodě 2.2 nařízení (EU) 2017/1151.

Účinnost DC-DC měniče (ηDCDC ) se posoudí v souladu s příslušným zapojením ve vozidle, jak uvádí tabulka č. 7:

Tabulka 7

Faktor použití pro různá světla vozidla

# Zapojení ηDCDC 1 Světla propojená paralelně s nízkonapěťovou baterií, světla napájená přímo z vysokonapěťové baterie přes DC-DC měnič 0,xx 2 Světla propojená v sérii za nízkonapěťovou baterií a nízkonapěťová baterie připojená v sérii k vysokonapěťové baterii 1 3. Vysokonapěťová baterie a nízkonapěťová baterie mají přesně stejné napětí (12 V, 48 V, …) jako světla 1

U zapojení #1 je účinnost DC-DC měniče (ηDCDC ) nejvyšší hodnota získaná při zkouškách účinnosti provedených v rozsahu provozního elektrického proudu. Interval měření musí být roven 10 % rozsahu provozního elektrického proudu nebo nižší.

4.2. Výpočet statistického rozpětí

Statistické rozpětí daného souboru osvětlení se vypočte v souladu se specifickým hnacím ústrojím vozidla, tj. konvenčního vozidla nebo hybridního elektrického vozidla bez nabíjení z externího zdroje (NOVC-HEV).

4.2.1. Konvenční vozidla (pouze s motorem s vnitřním spalováním)

Ve výsledcích zkušební metody je třeba vyčíslit statistické rozpětí výsledků způsobené měřeními. U každého účinného vnějšího světla LED, jež je součástí souboru, se směrodatná odchylka vypočítá podle vzorce č. 5:

Vzorec č. 5

kde:

n: počet měření u vzorku, který činí alespoň 5.

Jestliže směrodatná odchylka spotřeby energie každého účinného vnějšího světla LED ( ) má za následek chybu ve snížení emisí CO2 ( ), tato chyba se vypočítá podle vzorce č. 6:

Vzorec č. 6

4.2.2. Hybridní vozidla (pouze hybridní elektrická vozidla bez nabíjení z externího zdroje, NOVC-HEV)

U výsledků zkušební metodiky je třeba vyčíslit statistické rozpětí způsobené měřeními. U každého účinného vnějšího světla LED, jež je součástí souboru, se směrodatná odchylka vypočítá podle vzorce č. 7:

Vzorec č. 7

kde:

n: počet měření u vzorku, který činí alespoň 5.

Korekční faktor emisí CO2 se určí ze souboru T měření, která provede výrobce, v souladu s přílohou XXI dílčí přílohou 8 dodatkem 2 bodem 2.2 nařízení (EU) 2017/1151. U každého měření se zaznamená elektrická bilance naměřená během zkoušky a naměřené emise CO2.

K posouzení statistické chyby se všech T kombinací bez opakování z T – 1 měření použije k extrapolaci T různých hodnot (tj. ). Extrapolace se provede podle metody definované v příloze XXI dílčí příloze 8 dodatku 2 bodě 2.2 nařízení (EU) 2017/1151.

Směrodatná odchylka se vypočítá podle vzorce č. 8.

Vzorec č. 8

kde:

T: počet měření provedených výrobcem k extrapolaci , jak je definováno v příloze XXI dílčí příloze 8 dodatku 2 bodě 2.2 nařízení Komise (EU) 2017/1151.

: aritmetický průměr T hodnot

Jestliže směrodatná odchylka spotřeby energie každého účinného vnějšího světla LED ( ) a směrodatná odchylka mají za následek chybu ve snížení emisí CO2 ( ), tato chyba se vypočítá podle vzorce č. 9.

Vzorec č. 9

4.3. Statistické rozpětí u AFS potkávacího světla

Je-li přítomen AFS potkávacího světla, vzorce č. 9 se přizpůsobí, aby se zohlednila požadovaná dodatečná měření.

Hodnota nejistoty ( ), jež se použije pro AFS potkávacího světla, se vypočítá pomocí vzorců č. 10 a 11:

Vzorec č. 10

Vzorec č. 11

kde:

n: počet měření u vzorku, který činí alespoň 5.

: aritmetický průměr n hodnot Pc

5. ZAOKROUHLOVÁNÍ

Vypočítaná hodnota snížení emisí CO2 ( ) a statistické rozpětí snížení emisí CO2 ( ) se zaokrouhlí na nejvýše dvě desetinná místa.

Všechny hodnoty použité při výpočtu snížení emisí CO2 lze použít buď nezaokrouhlené, nebo zaokrouhlené na co nejmenší počet desetinných míst potřebný k tomu, aby kombinovaný dopad všech zaokrouhlených hodnot na snížení emisí byl nižší než 0,25 g CO2/km.

6. STATISTICKÁ VÝZNAMNOST

Pro každý typ, variantu a verzi vozidla vybaveného účinným osvětlením LED je třeba prokázat, že nejistota ohledně snížení emisí CO2 vypočtená podle vzorce č. 6 nebo vzorce č. 9 není vyšší než rozdíl mezi celkovým snížením emisí CO2 a minimálním limitem snížení uvedeným v čl. 9 odst. 1 prováděcího nařízení (EU) č. 725/2011 (viz vzorec č. 12).

Vzorec č. 12

kde:

MT : minimální limit [g CO2/km] : celkové snížení emisí CO2 [g CO2/km] : směrodatná odchylka celkového snížení emisí CO2 [g CO2/km]

Pokud je celkové snížení emisí CO2 dosažené pomocí účinného osvětlení LED vypočtené podle zkušební metodiky stanovené v této příloze pod limitem uvedeným v čl. 9 odst. 1 písm. b) prováděcího nařízení (EU) č. 725/2011, použije se čl. 11 odst. 2 druhý pododstavec uvedeného nařízení.

(1) Úř. věst. L 4, 7.1.2012, s. 17.

(2) Úř. věst. L 213, 18.7.2014, s. 1.

(3) Úř. věst. L 285, 30.9.2014, s. 1.

(4) Úř. věst. L 250, 22.8.2014, s. 1.

(5) Úř. věst. L 237, 8.8.2014, s. 1.

(6) Úř. věst. L 148, 12.6.2010, s. 55.

(7) Úř. věst. L 323, 6.12.2011, s. 46.

(8) Úř. věst. L 302, 28.11.2018, s. 114.

(9) Úř. věst. L 250, 22.8.2014, s. 67.

(10) Úř. věst. L 89, 25.3.2014, s. 101.

(11) Úř. věst. L 222, 24.8.2010, s. 1.

(*1) Rychlosti, při nichž se režim aktivuje, se zkontrolují u každé žádosti pro vozidlo v souladu s oddílem 6 kapitolou 6.22 body 6.22.7.4.1 (třída C), 6.22.7.4.2 (třída V), 6.22.7.4.3 (třída E), 6.22.7.4.4 (třída W) předpisu EHK OSN č. 48.