The invention relates to the field of hydrogen energy and fuel cell vehicle, aiming at providing a vehicle mounted composite material hydrogen storage cylinder service performance testing device and method. The test chamber with an end cover is included, the hydrogen storage cylinder is installed in the inner cavity, the hydrogen bottle group is connected to the hydrogen storage cylinder through the inlet pipe through the intake pipe, and there is a heating component inside the hydrogen storage cylinder, and the hydraulic oil is imported on the side wall of the test chamber, and the pipe is combined with the liquid pressure oil storage tank, the hydraulic oil pump and the control valve through the pipeline. The same composition of hydraulic oil charging and discharging system. The invention only needs the rapid filling of high pressure hydrogen in the first cycle, without the need for continuous rapid filling and discharge, the flow of hydrogen pressurized pump and the volume demand of the high pressure tank are greatly reduced. In the cycle process, the hydrogen charging and discharging are simulated by using hydraulic oil to simulate the external pressure of the cylinder to simulate the filling and discharging of hydrogen. The load in the process avoids the great safety hazard existing in the high pressure hydrogen circulation process, and improves the safety of the test research.
【技术实现步骤摘要】
一种车载复合材料储氢气瓶服役性能测试装置及方法
本专利技术属于氢能与燃料电池汽车领域,特别涉及一种车载复合材料储氢气瓶服役性能测试装置及方法。
技术介绍
氢能因具有来源多样、洁净环保、可规模储输等突出优点而被认为是最具应用前景的二次能源之一。氢能的重要应用终端就是氢能燃料电池汽车。世界许多汽车巨头在2015年前后纷纷推出了量产化的氢能燃料电池汽车。目前,氢能燃料电池汽车普遍采用车载复合材料储氢气瓶进行氢气的储存(气瓶的设计压力可达到70MPa),该气瓶通常由内胆层和外部的碳纤维-树脂缠绕层构成。依据相关规范标准规定,车载复合材料储氢气瓶在使用过程中氢气的快速充装时间应控制在3~5min。由于氢气本身具有的氢脆特性加上快速充装过程中氢气产生的温升现象(温度升高一般控制在85℃以内),将对车载复合材料储氢气瓶的服役性能产生较大影响,相关学者已在材料层面上证明了氢脆及温升将对复合材料储氢气瓶产生较大的影响,但上述影响规律尚不清楚,亟需建立相应的测试装置和方法对车载复合材料储氢气瓶的服役性能进行研究。为了研究车载复合材料储氢气瓶的整体服役性能,就需要测试装置能够模拟气瓶在实际服役过程中的工况,其中的主要要素包括:1)气瓶内胆要一直接触高压氢气,且氢气的最高压力要达到气瓶设计压力的1.25倍;2)气瓶每次循环加载过程中都伴随着内部气体温度的升高(最高温升可达85℃)。为了实现上述要素,比较直观传统的做法是直接使用高压氢气对车载复合材料储氢气瓶进行连续地充氢放氢循环,直至气瓶失效破坏,记录失效时氢气循环的次数。但是根据国际范围内已有的经验,为了实现连续不断地氢气的快速 ...
【技术保护点】
1.一种车载复合材料储氢气瓶服役性能测试装置,包括用于提供测试用氢气的氢气瓶组,其特征在于,还包括一个带有端盖的试验腔体,待测储氢气瓶安装在内部空腔中;氢气瓶组通过进气管路依次连接气动增压泵、氢气储罐和氢气流量控制阀,最后接至设于端盖上的氢气进气口外侧端口,氢气进气口的内侧端口与储氢气瓶的瓶口相接;放空阀门和真空泵分别通过管路接至氢气储罐之后的进气管路;在储氢气瓶的内部设有加热组件,加热组件通过电缆连接至加热系统;在试验腔体的侧壁上设有液压油进口,通过管路与液压油储罐、液压油泵和控制阀共同构成液压油充放系统;所述气动增压泵、液压油泵和加热系统分别通过信号线接至计算机。
【技术特征摘要】
1.一种车载复合材料储氢气瓶服役性能测试装置,包括用于提供测试用氢气的氢气瓶组,其特征在于,还包括一个带有端盖的试验腔体,待测储氢气瓶安装在内部空腔中;氢气瓶组通过进气管路依次连接气动增压泵、氢气储罐和氢气流量控制阀,最后接至设于端盖上的氢气进气口外侧端口,氢气进气口的内侧端口与储氢气瓶的瓶口相接;放空阀门和真空泵分别通过管路接至氢气储罐之后的进气管路;在储氢气瓶的内部设有加热组件,加热组件通过电缆连接至加热系统;在试验腔体的侧壁上设有液压油进口,通过管路与液压油储罐、液压油泵和控制阀共同构成液压油充放系统;所述气动增压泵、液压油泵和加热系统分别通过信号线接至计算机。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该装置还包括设于端盖内侧的氢气泄漏探测器,并由信号线通过设于试验腔体侧壁上的通孔连接至计算机,通孔由耐压密封组件实现密封。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,液压油充放系统中的控制阀包括进油流量控制阀和放油流量控制阀;液压油泵的入口端接至液压油储罐的底部,其出口端经进油流量控制阀接至液压油进口,液压油进口经放油流量控制阀接至液压油储罐的上部。4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述加热组件的长度不小于储氢气瓶长度的80%;加热系统位于试验腔体的外部,电缆通过设于试验腔体侧壁上的通孔连接加热组件和加热系统,通孔由耐压密封组件实现密封。5.利用权利要求1所述装置进行车载复合材料储氢气瓶服役性能测试的试验方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)分离试验腔体和端盖,在...
【专利技术属性】
技术研发人员:花争立,刘自亮,朱盛依,张一苇,顾超华,郑津洋,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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