《燃料电池用空气压缩机耐久性试验方法》征求意见稿

ICS29.200

CCSK81

团体标准

T/CAAMTBXX—XXXX

燃料电池用空气压缩机耐久性试验方

法

Testmethodfordurabilityofaircompressorforfuelcell

（征求意见稿）

XXXX年XX月XX日发布XXXX年XX月XX日实施

中国汽车工业协会发布

T/CAAMTBXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T20004.1-2016《团体标准化第1部分：良好行为指南》和GB/T1.1-2020《标准化

工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件由中国汽车动力电池产业创新联盟燃料电池分会提出。

本文件由中国汽车工业协会归口。

本文件起草单位：上海重塑能源科技有限公司、稳力（广东）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、同济大学、上海交通大学、重庆大学汽车工程学院、济南大学、云浮（佛山）

氢能标准化创新研发中心。

本文件主要起草人：XXX、XXX、XXX、XXX。

II

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燃料电池用空气压缩机耐久性试验方法

1范围

本文件规定了燃料电池电动汽车用空气压缩机（以下简称空压机）耐久试验的术语和定义、试验要

求、试验准备及检查、试验方法和试验报告的编制等内容。

本文件适用于燃料电池电动汽车用容积式空气压缩机。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本文件的引用而成为本文件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的

修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本文件，然而，鼓励根据本文件达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。

GB/T4975容积式空气压缩机术语总则

GB/T5773-2016容积式制冷剂压缩机性能试验方法

GBT23341.2-2018涡轮增压器第2部分试验方法

3术语和定义

GB/T4975界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

容积式空气压缩机volumetricaircompressor

容积式空压机是依靠压缩腔的内部容积缩小来提高空气压力的压缩机。

3.2

吸气温度inlettemperature

气体在空压机吸气位置的温度。

3.3

排气温度dischargetemperature

气体在空压机排气位置的温度。

3.4

吸气压力inletpressure

气体在空压机吸气位置的压力。

3.5

排气压力dischargepressure

气体在空压机排气位置的压力。

1

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3.6

空气压缩机标准容积流量standardvolumerateofacompressor；standardcapacity

在空压机排气位置实际测得的气体容积流量，换算到标准状态（温度、压力和组分）时的值。

3.7

容积效率volumetricefficiency

在规定位置测得的空压机吸气状态下的实际体积流量与空压机理论输气量之比。

4测量设备、方法和精度

4.1设备仪器精度

试验用的仪表应有计量或有关部门检定且在有效使用期内的检定合格证。

除本文件或相关文件有特殊规定外，试验用仪表的精度应符合表1的规定。

表1试验用仪表准确度要求

测量仪器单位精度

电压表V≤0.5%

电流表A≤0.5%

绝缘表MΩ±5%

空气流量传感器kg/h±1%FS

压力传感器kPa±1%FS

温度传感器℃±2℃

4.2压力测量

容积式空压机进、排气压力测试点应布置与于距离进排气口1~2倍管径处，压力传感器安装应垂直

于管壁，传感器精度应满足表1的要求。

循环泵和台架连接完成后，应对整体进行二次气密性测试，气密性测试合格后，方能进行试验。

试验台架气体管路应无泄漏、最短距离、具有足够的直径且应合理布置以避免因污物或冷凝液体造

成堵塞；管路应为圆截面，内壁光滑整洁无杂质，管路面积应不小于相连接的进、排气口管路面积，管

路截面不应产生突变、且台架在测试前应进行气密性测试，气密性测试合格后方能进行试验。台架与循

环泵连接的进、排气管径应与循环泵的进、排气口的管径相等。当循环泵进、排气口为非圆截面时，应

按面积相等的当量直径来确定管径。传感器位置及性能测试示意图如图1所示。

进排气口的压力测量，应采用内壁光滑的圆形截面测量管，进排气压力测试点距离进排气口应不小

于5倍管径，传感器精度0.5%满量程。

4.3温度测量±

2

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温度测量点应该布置在压力测试点之后0.5倍管径的位置，并与压力测试点错开，温度传感器应垂

直插入深度为测量管径的1/3位置，当测量管径较小不能满足时，允许插入测量管径的1/2位置。温度传

感器测量精度应满足2℃。

4.4流量测量±

容积式空压机流量测量可采用气体质量流量计测量，流量计安装在容积式空压机进口管路上，流量

计应满足其使用要求，精度满足0.5%满量程。

±

5试验要求

5.1样品要求

检查空压机系统管路连接正常，零部件完好，喉箍/卡箍无松动。

检查空压机入口及出口应光滑、无破损、无变形等。铭牌、标志安装端正牢固，字迹清晰。

零部件紧固可靠，无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤，润滑油应无泄漏，目视无杂质出现。

样品需经过下线测试合格后方能进行耐久试验。

5.2标准试验环境

试验应在温度为5℃~40℃，大气压力为标准大气压的环境下进行；保证自然通风。

5.3绝缘性能

空压机应标准气压条件下，温度为5℃±2℃的条件下存放至少8h；然后在温度为55℃±5℃，湿度为

90±5%RH，气压为86kPa~106kPa的条件下存放至少8h；存放结束后进行绝缘性能试验。

在标准试验环境中，空压机未工作情况下，用相应量程兆欧表（或其他具有相同功能和精度等级的

仪器）对空压机中带电电路与地（外壳）之间的绝缘电阻进行测量。

空压机带电电路与地(外壳)之间的绝缘电阻在标准环境下应不低于20MΩ。

5.4气密性检查

根据设计的不同，有可能会产生气体、液体泄漏，气体泄漏率应符合空压机的冷却水路注入0.3MPa

的压缩空气，保压30min，无泄漏现象。

6循环耐久试验

6.1试验条件

试验应在可调节工况和可测量参数的空压机试验台架上进行，试验台架、试验要求、试验样品应该

分别符合第4章、第5章、第6章的要求。

6.2试验方法

空压机应在常温环境下静置至少8h，静置结束后进行绝缘性能试验。

在常温环境中，空压机未上电情况下，用相应量程兆欧表（或其他具有相同功能和精度等级的仪器）

对空压机中高压带电电路与地（外壳）之间的绝缘电阻进行测量。

空压机带电电路与接地点之间的绝缘电阻在常温环境下应高于3MΩ。

3

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若绝缘电阻不符合要求，则应终止试验。

样品在进行耐久性试验前，应先进行性能试验。

将空压机安装到空压机试验台上，空压机入口冷却水温和水流量应由空压机供应商和使用方共同协

商确定，空压机耐久宜采用自动循环工况的方式进行不小于2000h的耐久试验。

6.3试验步骤

按照以下试验步骤进行2000h自动工况耐久试验：

a)耐久试验前对空压机的进排气口以及透气阀等关键零件进行检验并且拍照做详细记录，包括进

排气口转子以及转子端面有无磨损，透气阀有无漏油痕迹等，试验前应对空压机进排气口进行

密封防止进入杂质；

b)空压机耐久试验前必须先完成性能试验（性能MAP图参考附录A）；

c)按照给定的工况进行耐久试验；

d)试验过程中观察空压机是否正常运行，不能出现异响，测试过程不能被动停机，停机认为测试

不通过，每隔50h需要拆开进排气口检查转子是否磨损并拍照记录，试验过程中需要检查记录

内容如下（记录表格参考附录B）；

e)空压机耐久试验后必须先完成性能试验（性能MAP图参考附录A）；

耐久试验完成后拆开进排气口检查转子有无磨损，透气阀和腔体是否漏油，检查空压机表面是否有

裂痕。

6.4测量参数

试验运行过程中每隔1h进行一次数据记录（记录参数如附录C所示）。

6.5数据处理

a)据试验时所得的参数与空压机设计参数进行对比验证分析；

b)耐久试验前后空压机的性能参数进行对比验证分析；

c)试验前后检查记录判断转子磨损情况。

7启停耐久试验

此试验反映燃料电池电动汽车在运行过程中，空压机启停能力。

7.1试验条件

试验应在可调节工况和可测量参数的空压机试验台架上进行，试验台架、试验要求、试验样品应该

分别符合第4章、第5章、第6章的要求。

7.2试验方法

将空压机安装到空压机试验台上，入口冷却水温（68±2）℃，入口空气温度常温，入口压力为当

地大气压，按0rpm到怠速工况，怠速工况可由双方协定，连续循环运转所要求试验次数。

7.3试验步骤

按照以下试验步骤进行200000次耐久试验：

4

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a)耐久试验前对空压机的进排气口以及透气阀等关键零件进行检验并且拍照做详细记录，包括进

排气口转子以及转子端面有无磨损，透气阀有无漏油痕迹等，试验前应对空气压缩机进排气口

进行密封防止杂质进入；

b)空压机耐久试验前必须先完成性能试验（性能MAP图参考附录A）；

c)按照给定的工况(双方协商)进行耐久试验；

d)试验过程中观察空压机是否正常运行，不能出现异响，测试过程不能被动停机，停机认为测试

不通过，每隔50h需要拆开进排气口检查转子是否磨损并拍照记录，试验过程中需要检查记录

内容如下（记录表格参考附录B）；

e)空压机耐久试验后必须先完成性能试验（性能MAP图参考附录A）；

f)耐久试验完成后拆开进排气口检查转子有无磨损，透气阀和腔体是否漏油，检查空气压缩机表

面是否有裂痕。

7.4测量参数

试验运行过程中每隔1h进行一次数据记录（记录参数如附录C所示）。

7.5数据处理

a)根据试验时所得的参数与空压机设计参数进行对比验证分析。

b)根据耐久试验前后空压机的性能参数进行对比验证分析。

c)根据试验前后检查记录判断转子磨损情况。

8高负载试验

8.1试验条件

试验应在可调节工况和可测量参数的空压机试验台架上进行，试验台架、试验要求、试验样品应该

分别符合第4章、第5章、第6章的要求。

8.2试验方法

将空压机安装到空压机试验台上，入口冷却水温双方协商，环境温度为45±2℃，入口压力为当地

大气压，按空压机最高转速和最大压力下连续运转300h。

8.3试验步骤

按照以下试验步骤进行300h耐久试验:

a)耐久试验前对空压机的进排气口以及透气阀等关键零件进行检验并且拍照做详细记录，包括进

排气口转子以及转子端面有无磨损，透气阀有无漏油痕迹等，试验前应对空压机进排气口进行

密封防止进入杂质；

b)空压机耐久试验前必须先完成性能试验（性能MAP图参考附录A）；

c)按照给定的工况进行耐久试验；

5

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d)试验过程中观察空压机是否正常运行，不能出现异响，测试过程不能被动停机，停机认为测试

不通过，每隔50h需要拆开进排气口检查转子是否磨损并拍照记录，试验过程中需要检查记录

内容如下（记录表格参考附录B）；

e)空压机耐久试验后必须先完成性能试验（性能MAP图参考附录A）；

f)耐久试验完成后拆开进排气口检查转子有无磨损，透气阀和腔体是否漏油，检查空压机表面是

否有裂痕。

8.4测量参数

试验运行过程中每隔1h进行一次数据记录（记录参数如附录C所示）。

9数据处理

在进行启停试验、循环耐久试验、高负载试验过程中进行性能测试，根据所记录的数据进行结果处

理，要求性能测试结果满足

a)效率下降值小于6%；

b)功耗增加值小于6%；

c)额定容积流量下降值小于6%；

d)润滑油无泄露，无明显噪声增加。

空压机绝热功率计算公式如下：

t

其中：ttt

：空压机流量；

：空压机入口压力，单位；

tPa

：空压机出口压力，单位；

Pa

：绝热系数。

空压机效率计算：

y

其中：tt%

：空压机供电电压；

：空压机供电电流。

6

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附录A

（资料性）

全性能MAP图

图A.1全性能MAP图

7

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附录B

（资料性）

试验过程检点表

表B.1日常点检表

检查项目

空压各项

检查台架连接检查

日期整体机是数值备注

时间编号管路线路漏油有无电源人

外观否正是否

松动

常异常

表B.2100h点检表

检查项目

检查时台架编

日期气腔是随气杂转子有空滤是检查人备注

间号台架

否漏油志无磨损否清洁

表B.31000h点检表

检查项目

检查时台架编

日期绝热效直流母容积流随气杂转子有检查人备注

间号漏油

率线功耗量志无磨损

表B.42000h点检表

检查项目

检查时台架编

日期绝热效直流母容积流随气杂转子有检查人备注

间号漏油

率线功耗量志无磨损

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附录C

（资料性）

耐久数据记录表

表C.12000h点检表

空气压缩机耐久数据记录表台架编号空气压缩机编号

控制润滑润滑

反馈空出空入水入电机空出空入

记录器温流量流量电压电流油压油温

日期转速温度温度温度温度压力压力

时间度力度

L/minkg/hVA

r/min℃℃℃℃kPakPa

℃KPa℃

9

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目次

1范围.....................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.................................................................................................................................................1

3术语和定义.........................................................................................................................................................1

4测量设备、方法和精度.....................................................................................................................................2

4.1设备仪器精度.............................................................................................................................................2

4.2压力测量.....................................................................................................................................................2

4.3温度测量.....................................................................................................................................................2

4.4流量测量.....................................................................................................................................................3

5试验要求.............................................................................................................................................................3

5.1样品要求.....................................................................................................................................................3

5.2标准试验环境.............................................................................................................................................3

5.3绝缘性能.....................................................................................................................................................3

5.4气密性检查.................................................................................................................................................3

6循环耐久试验.....................................................................................................................................................3

6.1试验条件.....................................................................................................................................................3

6.2试验方法.....................................................................................................................................................3

6.3试验步骤.....................................................................................................................................................4

6.4测量参数.....................................................................................................................................................4

6.5数据处理.....................................................................................................................................................4

7启停耐久试验.....................................................................................................................................................4

7.1试验条件.....................................................................................................................................................4

7.2试验方法.....................................................................................................................................................4

7.3试验步骤.....................................................................................................................................................4

7.4测量参数.....................................................................................................................................................5

7.5数据处理.....................................................................................................................................................5

8高负载试验.........................................................................................................................................................5

8.1试验条件.....................................................................................................................................................5

8.2试验方法.....................................................................................................................................................5

8.3试验步骤.....................................................................................................................................................5

8.4测量参数.....................................................................................................................................................6

9数据处理.............................................................................................................................................................6

附录A（资料性）全性能MAP图......................................................................................................................7

附录B（资料性）试验过程检点表..................................................................................................................8

附录C（资料性）耐久数据记录表..................................................................................................................9

I

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燃料电池用空气压缩机耐久性试验方法

1范围

本文件规定了燃料电池电动汽车用空气压缩机（以下简称空压机）耐久试验的术语和定义、试验要

求、试验准备及检查、试验方法和试验报告的编制等内容。

本文件适用于燃料电池电动汽车用容积式空气压缩机。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本文件的引用而成为本文件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的

修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本文件，然而，鼓励根据本文件达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。

GB/T4975容积式空气压缩机术语总则

GB/T5773-2016容积式制冷剂压缩机性能试验方法

GBT23341.2-2018涡轮增压器第2部分试验方法

3术语和定义

GB/T4975界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

容积式空气压缩机volumetricaircompressor

容积式空压机是依靠压缩腔的内部容积缩小来提高空气压力的压缩机。

3.2

吸气温度inlettemperature

气体在空压机吸气位置的温度。

3.3

排气温度dischargetemperature

气体在空压机排气位置的温度。

3.4

吸气压力inletpressure

气体在空压机吸气位置的压力。

3.5

排气压力dischargepressure

气体在空压机排气位置的压力。

1

T/CAAMTBXX—XXXX

3.6

空气压缩机标准容积流量standardvolumerateofacompressor；standardcapacity

在空压机排气位置实际测得的气体容积流量，换算到标准状态（温度、压力和组分）时的值。

3.7

容积效率volumetricefficiency

在规定位置测得的空压机吸气状态下的实际体积流量与空压机理论输气量之比。

4测量设备、方法和精度

4.1设备仪器精度

试验用的仪表应有计量或有关部门检定且在有效使用期内的检定合格证。

除本文件或相关文件有特殊规定外，试验用仪表的精度应符合表1的规定。

表1试验用仪表准确度要求

测量仪器单位精度

电压表V