PRÍLOHA

Metodika na určenie úspor CO2 vďaka efektívnemu osvetleniu LED vyhodnotených pomocou celosvetového harmonizovaného skúšobného postupu pre ľahké vozidlá

1. ÚVOD

Na určenie zníženia emisií CO2, ktoré možno pripísať efektívnemu osvetleniu LED, ktoré je vhodnou kombináciou vonkajších vozidlových svietidiel LED na použitie vo vozidlách kategórie M1 s motorom s vnútorným spaľovaním a v hybridných elektrických vozidlách kategórie M1 bez externého nabíjania, treba určiť:

1. skúšobné podmienky,

2. skúšobné vybavenie,

3. postup stanovenia úspor energie,

4. postup stanovenia úspor CO2,

5. postup stanovenia neistoty úspor CO2.

2. SYMBOLY, PARAMETRE A JEDNOTKY

Symboly využívajúce latinské písmo

AFS – adaptívny predný osvetľovací systém B – referenčná hodnota CO2 – oxid uhličitý – úspory CO2 [g CO2/km] C – počet tried adaptívneho predného osvetľovacieho systému CF – Konverzný faktor (l/100 km) - (g CO2/km) [gCO2/l] EI – ekologicky inovačné HEV – hybridné elektrické vozidlo – korekčný faktor CO2 , vymedzený v doplnku 2 k čiastkovej prílohe 8 k nariadeniu (EÚ) 2017/1151 – priemer T hodnôt m – počet efektívnych vonkajších svietidiel LED, ktoré tvoria danú kombináciu MT – minimálna prahová hodnota [g CO2/km] n – počet meraní pri jednej vzorke NOVC – bez externého nabíjania P – elektrická spotreba svietidla vozidla [W] – elektrická spotreba príslušného svietidla i v referenčnom vozidle [W] – elektrická spotreba príslušnej vzorky n v každej triede vozidla [W] – elektrická spotreba za každú triedu vozidla (priemer n meraní) [W] – elektrická spotreba AFS stretávacích svetlometov [W] – priemerná elektrická spotreba príslušného ekologicky inovačného svietidla vozidla [W] ΔPi – úspory elektrickej energie vďaka každému efektívnemu vonkajšiemu svietidlu LED [W] – štandardná odchýlka celkových úspor CO2 [g CO2/km] – štandardná odchýlka – štandardná odchýlka priemeru T hodnôt – štandardná odchýlka priemeru elektrickej spotreby za každú triedu vozidla [W] – štandardná odchýlka elektrickej spotreby svietidla LED v ekologicky inovačnom vozidle [W] – štandardná odchýlka priemernej elektrickej spotreby svietidla LED v ekologicky inovačnom vozidle [W] – neistota štandardnej odchýlky priemerného príkonu AFS stretávacích svetlometov [W] T – počet meraní vykonaných výrobcom na účely extrapolácie t – trvanie jazdy v celosvetovo harmonizovanom skúšobnom cykle pre ľahké vozidlá (WLTC) [s], teda 1 800 s UF – koeficient používania svietidla vozidla [-] podľa definície v tabuľke 6 v – priemerná rýchlosť jazdy podľa celosvetovo harmonizovaného skúšobného cyklu pre ľahké vozidlá (WLTC) [km/h] VPe – spotreba efektívneho výkonu [l/kWh] share c – percentuálny podiel času v danom rýchlostnom pásme v každej triede vozidla – citlivosť vypočítaných úspor CO2 vo vzťahu k elektrickej spotrebe svietidla LED – citlivosť vypočítaných úspor CO2 vo vzťahu ku korekčnému faktoru CO2 ηA – účinnosť alternátora [-] ηDCDC – účinnosť meniča napätia DC-DC [-]

Dolné indexy

Index (c) sa vzťahuje na číslo triedy merania adaptívneho predného osvetľovacieho systému vo vzorke.

Index (i) sa vzťahuje na každé svietidlo vozidla.

Index (j) sa vzťahuje na meranie vzorky.

Index (t) sa vzťahuje na jednotlivé čísla meraní z celkových T

3. SKÚŠOBNÉ PODMIENKY

Skúšobné podmienky musia zodpovedať požiadavkám predpisov nariadenia 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). Spotreba elektrickej energie sa určí v súlade s bodom 6.1.4 predpisu EHK OSN č. 112 a bodmi 3.2.1 a 3.2.2 prílohy 10 k danému predpisu.

V prípade adaptívneho predného osvetľovacieho systému (AFS) stretávacích svetlometov, ktorý spadá aspoň do dvoch z tried C, E, V alebo W v zmysle predpisu EHK OSN č. 123, pokiaľ sa s technickou službou nedohodne, že trieda C je reprezentatívnou/priemernou intenzitou osvetlenia LED pre žiadané vozidlo, spotreba elektriny sa meria pri intenzite LED v každej triede (Pc) v zmysle vymedzenia v predpise EHK OSN 123. Ak je trieda C reprezentatívnou/priemernou intenzitou osvetlenia LED pre žiadané vozidlo, spotreba elektriny sa meria rovnako ako pri všetkých ostatných vonkajších svietidlách LED zahrnutých v danej kombinácii.

Skúšobné zariadenia

Použijú sa tieto zariadenia, ako sú znázornené na obrázku:

— zdroj napájania (t. j. zdroj variabilného napätia),

— dva digitálne multimetre, jeden na meranie jednosmerného prúdu a druhý na meranie jednosmerného napätia. Na obrázku je znázornené možné skúšobné zapojenie, ak je merač jednosmerného napätia integrovaný v zdroji napájania.

Skúšobné zapojenie

Monitor prúdu Zdroj variabilného napätia LED svietidlo

Merania a stanovenie úspor elektrickej energie

Pre každé z efektívnych vonkajších svietidiel LED, ktoré sú súčasťou kombinácie, sa meranie prúdu vykonáva tak, ako je zobrazené na obrázku 1, pri napätí 13,2 V. Modul resp. moduly LED prevádzkované elektronickým zariadením na reguláciu zdroja svetla sa musia merať podľa pokynov žiadateľa.

Výrobca môže požadovať vykonanie ďalších meraní prúdu pri iných dodatočných napätiach. V tomto prípade musí výrobca schvaľovaciemu orgánu predložiť overenú dokumentáciu týkajúcu sa potreby vykonania týchto ďalších meraní. Merania prúdu pri každom z týchto dodatočných napätí sa vykonávajú následne po sebe najmenej päť ráz. Presné hodnoty inštalovaného napätia a nameraného prúdu sa zaznamenajú s presnosťou na štyri desatinné miesta.

Spotreba elektrickej energie sa určí vynásobením inštalovaného napätia nameraným prúdom. Vypočíta sa priemerná spotreba elektrickej energie pre každé efektívne vonkajšie svietidlo LED ( ). Každá hodnota sa vyjadrí s presnosťou na štyri desatinné miesta. Ak sa na prívod elektrickej energie do svietidiel LED používa krokový motor alebo elektronický regulátor, elektrické zaťaženie tohto komponentu sa z merania vylúči.

Dodatočné merania pre adaptívny predný osvetľovací systém (AFS) stretávacích svetlometov

Tabuľka 1

Triedy AFS stretávacích svetlometov

Trieda Pozri bod 1.3 a poznámku pod čiarou č. 2 v nariadení EHK OSN č. 123. % intenzity LED Aktivačný režim (*1) C základné stretávacie svetlo (mimo obce) 100 % 50 km/h < rýchlosť < 100 km/h alebo ak nie je aktivovaný žiadny režim inej triedy stretávacieho svetla (V, W, E) V obec 85 % rýchlosť < 50 km/h E diaľnica 110 % rýchlosť > 100 km/h W nepriaznivé podmienky 90 % stierače čelného skla aktivované > 2 min

Ak sú potrebné merania spotreby elektriny pri intenzite LED v každej triede, po nameraní každého Pc sa výkon AFS stretávacích svetlometov ( ) vypočíta ako vážený priemer výkonu LED v rýchlostných pásmach WLTC podľa nasledujúceho vzorca 1.

Vzorec 1

kde:

je spotreba elektrickej energie (priemer n meraní) v každej triede;

je percentuálny podiel času v danom rýchlostnom pásme podľa WLTC v každej triede (WLTC trvá celkovo 1 800 s):

Tabuľka 2

Rýchlostné 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 %)

Ak má AFS stretávacích svetlometov iba dve triedy, ktoré nepokrývajú všetky rýchlosti WLTC (napr. C a V), váženie výkonu v triede C musí zahŕňať aj čas WLTC, ktorý nepokrýva druhá trieda (napr. čas „t“ pre triedu C = 0,588 + 0,101).

Získané úspory energie každého efektívneho vonkajšieho svietidla LED (ΔPi) sa vypočítajú podľa nasledujúceho vzorca 2:

Vzorec 2

pričom spotreba elektrickej energie príslušným referenčným svietidlom vozidla je uvedená v tabuľke 3.

Tabuľka 3

Elektrická spotreba rozličných referenčných svietidiel vozidla

Svietidlo vozidla Celkový elektrický príkon (PB) [W] Stretávací svetlomet 137 Diaľkový svetlomet 150 Predné obrysové svietidlo 12 Evidenčné číslo 12 Predné hmlové svietidlo 124 Zadné hmlové svietidlo 26 Predné smerové svietidlo 13 Zadné smerové svietidlo 13 Spätné svietidlo 52 Rohový svetlomet 44 Statický svetlomet do zákruty 44

4. VÝPOČET ÚSPOR CO2 A ŠTATISTICKÁ CHYBOVOSŤ

4.1. Výpočet úspor emisií CO2

Celkové úspory emisií CO2 vďaka danej kombinácii osvetlenia sa vypočítajú podľa konkrétnej hnacej sústavy vozidla (teda konvenčné, NOVC-HEV).

4.1.1. Konvenčné vozidlá (iba motor s vnútorným spaľovaním)

Úspory emisií CO2 sa vypočítajú podľa nasledujúceho vzorca 3:

Vzorec 3

kde:

v: priemerná rýchlosť jazdy v cykle WLTC [km/h], čiže 46,60 km/h

ηA : účinnosť alternátora, ktorá má hodnotu 0,67

VPe : spotreba efektívneho výkonu podľa tabuľky 4

Tabuľka 4

Spotreba efektívneho výkonu

Druh motora Spotreba efektívneho výkonu (VPe) [l/kWh] Benzínový 0,264 Benzínový s turbodúchadlom 0,280 Naftový 0,220

CF: konverzný faktor (l/100 km) – (g CO2/km) [gCO2/l] podľa vymedzenia v tabuľke 5:

Tabuľka 5

Konverzný faktor paliva

Druh paliva Konverzný faktor (l/100 km) – (g CO2/km) (CF) [gCO2/l] Benzín 2 330 Nafta 2 640

UFi : koeficient používania svietidla vozidla [-] podľa definície v tabuľke 6

Tabuľka 6

Koeficient používania pre rôzne svetlá vozidiel

Svietidlo vozidla Koeficient používania (UF) [-] Stretávací svetlomet 0,33 Diaľkový svetlomet 0,03 Predné obrysové svietidlo 0,36 Evidenčné číslo 0,36 Predné hmlové svietidlo 0,01 Zadné hmlové svietidlo 0,01 Predné smerové svietidlo 0,15 Zadné smerové svietidlo 0,15 Spätné svietidlo 0,01 Rohový svetlomet 0,076 Statický svetlomet do zákruty 0,15

4.1.2. Hybridné vozidlá (iba hybridné vozidlá bez externého nabíjania – NOVC-HEV)

Úspory emisií CO2 sa vypočítajú podľa nasledujúceho vzorca 4:

Vzorec 4

kde:

ηDCDC : účinnosť meniča napätia DC-DC

: korekčný faktor CO2 vymedzený v bode 2.2 doplnku 2 k čiastkovej prílohe 8 k prílohe XXI k nariadeniu (EÚ) 2017/1151.

Účinnosť meniča napätia DC-DC (ηDCDC ) sa vyhodnotí podľa príslušnej architektúry vozidla v zmysle tabuľky 7:

Tabuľka 7

Koeficient používania pre rôzne svetlá vozidiel

č. Architektúra ηDCDC 1 svietidlá zapojené paralelne k nízkonapäťovej batérii (svietidlá napájané priamo z vysokonapäťovej batérie prostredníctvom meniča napätia DC-DC) 0,xx 2 svietidlá zapojené sériovo za nízkonapäťovou batériou, ktorá je pripojená sériovo k vysokonapäťovej batérii 1 3 vysokonapäťová a nízkonapäťová batéria majú presne rovnaké napätie (12V, 48V, …) ako svietidlá 1

Pri architektúre č. 1 je účinnosťou meniča napätia DC-DC (ηDCDC ) najvyššia hodnota vyplývajúca zo skúšok účinnosti vykonaných v prevádzkovom rozsahu elektrického prúdu. Merací interval je najviac 10 % prevádzkového rozsahu elektrického prúdu.

4.2. Výpočet štatistickej chybovosti

Štatistická chybovosť danej kombinácie osvetlenia sa vypočíta podľa konkrétnej hnacej sústavy vozidla (teda konvenčné, NOVC-HEV).

4.2.1. Konvenčné vozidlá (iba motor s vnútorným spaľovaním)

Štatistickú chybovosť výsledkov skúšobnej metodiky spôsobenú meraniami je potrebné kvantifikovať. Pri každom efektívnom vonkajšom svietidle LED zahrnutom v kombinácii sa štandardná odchýlka vypočíta podľa vzorca 5:

Vzorec 5

kde:

n: počet meraní vzorky, ktorý sa rovná minimálne 5

Ak štandardná odchýlka elektrickej spotreby každého efektívneho vonkajšieho svietidla LED ( ) vedie k chybe v hodnote úspor CO2 ( ), táto chyba sa vypočíta podľa vzorca 6:

Vzorec 6

4.2.2. Hybridné vozidlá (iba hybridné vozidlá bez externého nabíjania – NOVC-HEV)

Štatistickú chybovosť výsledkov skúšobnej metodiky spôsobenú meraniami je potrebné kvantifikovať. Pri každom efektívnom vonkajšom svietidle LED zahrnutom v kombinácii sa štandardná odchýlka vypočíta podľa vzorca 7:

Vzorec 7

kde:

n: počet meraní vzorky, ktorý sa rovná minimálne 5

Korekčný faktor emisií CO2 sa určí zo súboru T meraní vykonaných výrobcom v súlade s bodom 2.2 doplnku 2 k čiastkovej prílohe 8 k prílohe XXI k nariadeniu (EÚ) 2017/1151. Pri každom meraní sa zaznamená elektroenergetická bilancia počas testu a namerané emisie CO2.

Na vyhodnotenie štatistickej chyby sa musí použiť všetkých T kombinácií bez opakovania meraní T-1 na účely extrapolácie T rôznych hodnôt (t. j. ). Táto extrapolácia sa vykoná podľa metódy stanovenej v bode 2.2 doplnku 2 k čiastkovej prílohe 8 k prílohe XXI k nariadeniu (EÚ) 2017/1151.

Štandardná odchýlka sa vypočíta podľa vzorca 8.

Vzorec 8

kde:

T: Počet meraní vykonaných výrobcom na účely extrapolácie podľa bodu 2.2 doplnku 2 k čiastkovej prílohe 8 k prílohe XXI k nariadeniu (EÚ) 2017/1151.

: priemer T hodnôt

Ak štandardná odchýlka spotreby elektrickej energie každým efektívnym vonkajším svietidlom LED ( ) a štandardná odchýlka vedú k chybe v hodnote úspor CO2 ( ), táto chyba sa vypočíta podľa vzorca 9.

Vzorec 9

4.3. Štatistická chybovosť pri AFS stretávacích svetlometov

Ak je nainštalovaný AFS stretávacích svetlometov, vzorec 9 sa upraví tak, aby sa zohľadnili dodatočné potrebné merania.

Hodnota neistoty ( ), ktorá sa má použiť pri AFS stretávacích svetlometov, sa vypočíta podľa nasledujúcich vzorcov 10 a 11:

Vzorec 10

Vzorec 11

kde:

n: počet meraní vzorky, ktorý sa rovná minimálne 5

: priemer n hodnôt

5. ZAOKRÚHĽOVANIE

Vypočítaná hodnota úspor CO2 ( ) a štatistická chybovosť úspor CO2 ( ) sa musia zaokrúhliť na najviac dve desatinné miesta.

Každú hodnotu použitú pri výpočte úspor emisií CO2 možno použiť nezaokrúhlenú alebo zaokrúhlenú na minimálny počet desatinných miest, ktorý umožňuje dosiahnutie celkového vplyvu všetkých zaokrúhlených hodnôt na úspory nižšieho ako 0,25 g CO2/km.

6. ŠTATISTICKÁ VÝZNAMNOSŤ

Pre každý typ, variant a verziu vozidla vybaveného efektívnym osvetlením LED sa musí preukázať, že neistota úspor CO2 vypočítaná podľa vzorca 6 alebo vzorca 9 nie je väčšia než rozdiel medzi celkovými úsporami CO2 a minimálnou prahovou hodnotou úspor špecifikovanou v článku 9 ods. 1 vykonávacieho nariadenia (EÚ) č. 725/2011 (pozri vzorec 12).

Vzorec 12

kde:

MT : minimálna prahová hodnota [g CO2/km] : celkové úspory CO2 [g CO2/km] : štandardná odchýlka celkových úspor CO2 [g CO2/km]

Ak sú celkové úspory emisií CO2 vďaka efektívnemu osvetleniu LED určené podľa skúšobnej metodiky stanovenej v tejto prílohe nižšie ako prahová hodnota uvedená v článku 9 ods. 1 písm. b) vykonávacieho nariadenia (EÚ) č. 725/2011, uplatňuje sa článok 11 ods. 2 druhý pododsek uvedeného nariadenia.

(1) Ú. v. EÚ L 4, 7.1.2012, s. 17.

(2) Ú. v. EÚ L 213, 18.7.2014, s. 1.

(3) Ú. v. EÚ L 285, 30.9.2014, s. 1.

(4) Ú. v. EÚ L 250, 22.8.2014, s. 1.

(5) Ú. v. EÚ L 237, 8.8.2014, s. 1.

(6) Ú. v. EÚ L 148, 12.6.2010, s. 55.

(7) Ú. v. EÚ L 323, 6.12.2011, s. 46.

(8) Ú. v. EÚ L 302, 28.11.2018, s. 114.

(9) Ú. v. EÚ L 250, 22.8.2014, s. 67.

(10) Ú. v. EÚ L 89, 25.3.2014, s. 101.

(11) Ú. v. EÚ L 222, 24.8.2010, s. 1.

(*1) Aktivačné rýchlosti treba overiť pri každom žiadanom vozidle v súlade s nariadením EHK OSN č. 48 oddielom 6, kapitolou 6.22 bodmi 6.22.7.4.1 (trieda C), 6.22.7.4.2 (trieda V), 6.22.7.4.3 (trieda E), 6.22.7.4.4 (trieda W).