中国汽车工程学会发布首个燃料电池发动机辅助部件测评标准

7月23日，中国汽车工程学会正式发布《氢燃料电池发动机用离心式空气压缩机性能试验方法》（T/CSAE 187－2021）。该标准由中国汽车工程学会测试技术分会组织提出，中国汽车技术研究中心有限公司联合行业力量编制完成，以氢燃料电池发动机用离心式空压机为试验对象，规定了燃料电池发动机用离心式空气压缩机工作特性的试验装置要求，明确了此类离心式空压机的一般性能、工作特性、安全性、环境适应性、噪声、EMC等关键性能的试验方法，并在行业内达成共识。该标准的发布实施将对引导和规范车用燃料电池关键零部件产业健康、可持续发展具有重要意义。

1  起草单位

中国汽车技术研究中心有限公司、势加透博（上海）能源科技有限公司、北京理工大学深圳汽车研究院、北京伯肯节能科技有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、襄阳达安汽车检测中心有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、重庆大学、吉林大学、上海重塑能源科技有限公司、深圳市氢蓝时代动力科技有限公司、北京新能源汽车股份有限公司、上海重塑能源科技有限公司、广东广顺新能源科技有限公司、广州汽车检测中心有限公司、北京新能源汽车技术创新中心有限公司、中汽研汽车检验中心（天津）有限公司。

2  主要起草人

王仁广、郝冬、张妍懿、白江涛、任山、王文伟、朴世文、裴冯来、张财志、高金武、邓波、吴东来、曹桂军、魏跃远、张诗敏、王晓兵、陈光、马明辉、郭帅帅、魏青龙、高石、吴勇辉、曹金珠、桂佩佩、梁晨。

3  标准主要内容

本标准以氢燃料电池发动机用离心式空气压缩机性能试验方法为试验对象，主要规定了燃料电池发动机用离心式空气压缩机工作特性的试验装置要求，明确了此类离心式空压机的一般性能、工作特性、安全性、环境适应性、噪声、EMC等关键性能的试验方法。

（一）空压机工作特性试验装置要求

空压机工作特性试验装置在试验台管道、转速测量、压力测量、温度测量、流量测量方面应符合下列要求。

试验台管道为圆截面，内壁光滑，不准许有管道截面积突变、急转弯和漏气；管道管径与空压机进出口接管的管径相等；所有连接锥管的锥角应小于12°。转速应采用不干扰空气流动的方法测量。气体的压力测量，采用内壁平直、光滑的圆形截面测量管，管道面积不小于相连接的进出口面积，管长不少于5倍管径，压力测点前平直段长度（顺气流方向）不少于2倍管径。进出口温度应采用带有滞止护套的电测温度计在圆形截面测量管内测定；测点应布置在测压点后（顺气流方向）0.5倍管径的位置，并与测压点相互错开。流量测量可采用气体质量流量计、或标准孔板流量计、或端面进气双纽线流量计进行测量。

（二）一般性能试验

主要包括空压机的外观、外形和安装尺寸、质量、密封性（包括空气压缩腔和冷却回路的气密性）、绝缘电阻、耐电压、接地电阻、出气含油量 、动态响应（含动态加载响应时间、动态减载响应时间、起动响应时间）、线束空压机方面的测试方法。

（三）工作特性试验

（1）试验准备

空压机工作特性试验台示意图如图1所示，并满足空压机工作特性试验装置要求；同时试验台具备满足空压机要求的电源、冷却液系统、冷却气供气和测量系统等相关设备，具备功率测量等设备。


图1空压机工作特性试验台示意图

（2）试验方法

试验前，根据制造商提供的被测试空压机的喘振线、阻塞线、压缩比范围、流量范围、转速范围、功率范围等信息，设置准备测试的转速线；转速线应覆盖最低转速和最高转速，中间以适当间隔分档，一般不少于5条并且速度线间隔不小于1000 r/min。

试验时，在每条转速线上，通过调节阀控制流量和压缩比的变化；测试时需要测量多个调节阀开度下的流量和压力的状态点，测试点数应不少于5个；测试点的选取，需要能够较好展示流量和压缩比的变化规律，一般以等分为宜，局部变化剧烈的区域可以适当增加测试点；当测试到接近喘振区域时，应缓慢调整调节阀门开度，缓慢地减小流量，接近喘振点，测量出空压机喘振点的数据。

（3）测量参数

具体测量参数：环境温度、环境压力、进口空气质量流量、进口空气绝对压力、进口空气温度、出口空气绝对压力、出口空气温度、空压机实测转速、空压机实测功率、空压机进口和出口之间排出的空气质量流量。

（4）数据处理

根据测试环境参数和实际测试数据，对空压机的流量、转速、功率进行折合计算；

以折合质量流量Gcnp为横坐标，增压缩比πc为纵坐标，以不同的等折合转速ncnp绘制空压机的流量-压缩比曲线，如图2上半部所示；

以折合质量流量Gcnp为横坐标，折合功率Ncnp为纵坐标，以不同的等折合转速ncnp绘制空压机的流量-功率曲线，如图2下半部所示。


图 2 空压机工作特性曲线示意图

（四）其他性能试验

主要包括安全性试验、环境适应性试验、噪声试验、电磁兼容试验、耐久性试验机构关键方面。

综上，本标准明确了燃料电池发动机用离心式空气压缩机工作特性的试验装置要求，规定了此类离心式空压机的一般性能、工作特性、安全性、环境适应性、噪声、EMC等关键性能的试验方法，为企业的产品性能测试提供了统一基准，进一步完善了我国燃料电池汽车及其关键部件的测评体系，有利于规范行业发展，促进燃料电池先关技术的提升。