一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统和试验方法技术方案

本发明专利技术提供一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统和试验方法，其中系统包括温度箱、置于温度箱内的高压压力容器、置于高压压力容器内的受试氢气瓶，所述受试氢气瓶与氢气压力单元连接，所述高压压力容器上具有进液口、出液口，高压压力容器通过进液口、出液口与液体压力循环单元连接，通过受试氢气瓶内部氢气和受试氢气瓶外部液体的压力差变化实现对受试氢气瓶的压力循环试验。本系统采用高压氢气瓶内部氢气施压、气瓶外部施加液体压力循环，利用高压氢气瓶内部氢气和高压氢气瓶外部液体的压力差的变化来对高压氢气瓶进行压力循环，并且对高压氢气瓶进行各种温度下的压力循环试验，降低了试验的成本，提高了试验的安全性。

A fully automatic high pressure hydrogen cylinder hydrogen cycle test system and test method

The invention provides an automatic high-pressure hydrogen cylinder hydrogen cycle test system and test method, in which the system includes a temperature box, a high-pressure pressure vessel in a temperature box, and a tested hydrogen cylinder in a high-pressure pressure vessel. The tested hydrogen cylinder is connected with a hydrogen pressure unit. The high-pressure pressure pressure vessel has an inlet, an outlet and a high-pressure pressure pressure vessel passes through the inlet. The outlet is connected with the liquid pressure cycle unit. The pressure cycle test of the tested hydrogen cylinder is realized by the change of the pressure difference between the hydrogen inside the tested hydrogen cylinder and the liquid outside the tested hydrogen cylinder. This system uses hydrogen pressure in high-pressure hydrogen cylinder and liquid pressure cycle outside the cylinder. The pressure cycle of high-pressure hydrogen cylinder is carried out by using the change of pressure difference between the hydrogen inside the high-pressure hydrogen cylinder and the liquid outside the high-pressure hydrogen cylinder. The pressure cycle test of high-pressure hydrogen cylinder at various temperatures is carried out, which reduces the cost of the test and improves the safety of the test.

【技术实现步骤摘要】
一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统和试验方法
本专利技术主要涉及检验装备
，具体是一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统和试验方法。
技术介绍
随着近年来新能源汽车的发展趋势日益强劲，燃料电池汽车也得到越来越多的关注，氢燃料电池行业快速发展，对氢气瓶的使用压力要求也越来越高。现有燃料电池系统中使用的氢气瓶一般采用铝内胆碳纤维全缠绕气瓶和塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶，储氢压力能达到70MPa，氢气瓶的设计使用年限很长，氢气瓶作为反复充装的压力容器，为了考察其整体安全性能，需要采用氢气压力循环的试验方式检验其安全性。现有的试验方法是采用氢气为介质做压力循环试验，将氢气增压充入试验装置，保压一段时间，然后泄压，作为一个压力循环，泄压的氢气将回收再循环利用，整个试验装置需要繁杂和庞大的的系统，试验成本很高，且整个试验系统也要承受压力的冲击，系统本身的泄漏点多，存在很大的安全隐患。
技术实现思路
为解决目前技术的不足，本专利技术结合现有技术，从实际应用出发，提供一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统和试验方法，本系统采用高压氢气瓶内部氢气施压、气瓶外部施加液体压力循环，利用高压氢气瓶内部氢气和高压氢气瓶外部液体的压力差的变化来对高压氢气瓶进行压力循环，并且对高压氢气瓶进行各种温度下的压力循环试验，降低了试验的成本，提高了试验的安全性，利用全自动的控制系统，对整个试验系统进行数据采集和集中控制，实现了试验的全自动化。本专利技术的技术方案如下：一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统，包括温度箱、置于温度箱内的高压压力容器、置于高压压力容器内的受试氢气瓶，所述受试氢气瓶与氢气压力单元连接，所述高压压力容器上具有进液口、出液口，高压压力容器通过进液口、出液口与液体压力循环单元连接，通过受试氢气瓶内部氢气和受试氢气瓶外部液体的压力差变化实现对受试氢气瓶的压力循环试验。所述液体压力循环单元包括液体储罐、液体增压管线、液体主泄压管线、液体副泄压管线；液体增压管线一端连通液体储罐，另一端与高压压力容器的进液口连接，在液体增压管线上顺序设置电机泵、单向阀、液体压力传感器；液体主泄压管线一端与高压压力容器的出液口连接，另一端通过液体泄压电磁阀连通到液体储罐；液体副泄压管线一端连通位于单向阀和电机泵之间的液体增压管线，另一端通过常开电磁溢流阀连通位于液体泄压电磁阀和液体储罐之间的主泄压管线。在所述液体增压管线上高压压力容器的进液口前端设有换热器，所述换热器置于温度箱内。所述温度箱连接有温度传感器。所述进液口设置在高压压力容器顶部，出液口设置在高压压力容器底部。所述氢气压力单元包括低压氢气储罐、气动驱动氢气增压泵、氢气进气管线、氢气增压管线、氢气泄压管线；气动驱动氢气增压泵设有驱动气源接口、氢气输入接口、氢气输出接口，氢气进气管线一端连接低压氢气储罐，另一端连接氢气输入接口，氢气进气管线上设有氢气减压器；氢气增压管线一端连接氢气输出接口，另一端连接受试氢气瓶，氢气增压管线上设有氢气增压电磁阀、氢气压力传感器；氢气泄压管线一端与氢气增压管线连接，连接的部位位于氢气增压电磁阀和压力传感器之间，另一端与氢气进气管线连接，连接的部位位于低压氢气储罐和氢气减压器之间，氢气泄压管线上设有氢气泄压电磁阀。气动驱动氢气增加泵的驱动气源采用空气或氮气。试验系统还包括控制系统，控制系统用于氢气压力单元、液体压力循环单元、温度箱的自动控制和数据采集。本系统的试验方法如下：设定所需的温度箱温度，将氢气压力单元增压到试验压力的设定值，控制液体压力循环单元进行升压、压力上限值保压、泄压、压力下限值保压。升压、压力上限值保压、泄压、压力下限值保压具体方法如下：升压：控制系统控制液体泄压电磁阀关闭、常开电磁溢流阀处于关闭，电机泵将液体储罐的液体增压到液体增压管线中，直至液体增压管线压力达到设定压力的上限值；压力上限值保压：当液体增压管线压力达到设定压力的上限值时，液体压力传感器将信号传输给控制系统，控制系统发出指令，打开常开电磁溢流阀，电机泵的液体经过液体副泄压管线流向液体储罐，同时单向阀关闭，液体泄压电磁阀处于关闭状态，实现压力上限值保压；泄压：压力上限值保压达到规定时间后，控制系统发出指令，打开液体泄压电磁阀，液体增压管线中的液体经液体主泄压管线流向液体储罐，同时，常开电磁溢流阀处于打开状态，电机泵输出高压液体直接经液体副泄压管线、液体主泄压管线流向液体储罐，实现液体增压管线中液体的泄压；压力下限值保压：当液体增压管线中的液体泄压到设定的压力下限值时，控制系统发出指令，液体泄压电磁阀关闭，液体增压管线中的液体无法向液体储罐流通，常开电磁溢流阀处于打开状态，电机泵输出的高压液体直接经液体副泄压管线、液体主泄压管线流向液体储罐，实现压力下限值保压。本专利技术的有益效果：高压氢气瓶内部以氢气为介质，施加试验规定的压力上限值，氢气瓶外部采用液体为介质进行压力循环，利用高压氢气瓶内部氢气和高压氢气瓶外部液体的压力差的变化来对高压氢气瓶进行压力循环，利用全自动的控制系统，对整个试验系统进行数据采集和集中控制，实现了试验的全自动化，控制系统系统的结构简单、工作效率高，试验成本低，安全可靠性好；采用换热器进行换热，能快速实现高压压力容器内液体的升温和降温，实现不同工况下的试验需求。附图说明附图1为本专利技术系统原理图。附图中所示标号：1、低压氢气储罐，2、氢气减压器，3、驱动气源接口，4、气动驱动氢气增压泵，5、氢气增压管线，6、氢气压力传感器，7、温度箱，8、受试氢气瓶，9、高压压力容器，10、进液口，11、换热器、12、液体压力传感器，13、液体主泄压管线、14、液体泄压电磁阀，15、单向阀，16、液体增压管线，17、常开电磁溢流阀，18、液体副泄压管线，19、电机泵，20、液体储罐，21、控制系统，22、出液口，23、温度传感器，24、氢气泄压电磁阀，25、氢气增压电磁阀，26、氢气泄压管线，27、氢气输出接口，28、氢气输入接口29、氢气进气管线。具体实施方式结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。如图1所示，一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统，主要包括氢气压力单元、温度箱7、高压压力容器9、液体压力循环单元、控制系统21、受试氢气瓶8，其中受试氢气瓶8置于高压压力容器9内，受试氢气瓶8与氢气压力单元连接，高压压力容器9顶部设有进液口10，底部设有出液口22，高压压力容器9通过进液口10和出液口22与液体压力循环单元连接，高压压力容器9置于温度箱7内。本专利技术的受试氢气瓶8内部以氢气为介质，施加试验规定的压力上限值，受试氢气瓶8外部采用液体为介质进行压力循环，利用受试氢气瓶8内部氢气和外部液体的压力差的变化来对受试氢气瓶8进行压力循环。本专利技术的液体压力循环单元包括液体储罐20、液体增压管线16、液体主泄压管线13、液体副泄压管线18，在液体增压管线16上顺序设置电机泵19、单向阀15、液体压力传感器12、换热器11，液体增压管线16与高压压力容器9的进液口10连接，液体主泄压管线13一端与高压压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统，包括温度箱、置于温度箱内的高压压力容器、置于高压压力容器内的受试氢气瓶，其特征在于：所述受试氢气瓶与氢气压力单元连接，所述高压压力容器上具有进液口、出液口，高压压力容器通过进液口、出液口与液体压力循环单元连接，通过受试氢气瓶内部氢气和受试氢气瓶外部液体的压力差变化实现对受试氢气瓶的压力循环试验。

【技术特征摘要】
1.一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统，包括温度箱、置于温度箱内的高压压力容器、置于高压压力容器内的受试氢气瓶，其特征在于：所述受试氢气瓶与氢气压力单元连接，所述高压压力容器上具有进液口、出液口，高压压力容器通过进液口、出液口与液体压力循环单元连接，通过受试氢气瓶内部氢气和受试氢气瓶外部液体的压力差变化实现对受试氢气瓶的压力循环试验。2.如权利要求1所述的一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统，其特征在于：所述液体压力循环单元包括液体储罐、液体增压管线、液体主泄压管线、液体副泄压管线；液体增压管线一端连通液体储罐，另一端与高压压力容器的进液口连接，在液体增压管线上顺序设置电机泵、单向阀、液体压力传感器；液体主泄压管线一端与高压压力容器的出液口连接，另一端通过液体泄压电磁阀连通到液体储罐；液体副泄压管线一端连通位于单向阀和电机泵之间的液体增压管线，另一端通过常开电磁溢流阀连通位于液体泄压电磁阀和液体储罐之间的主泄压管线。3.如权利要求2所述的一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统，其特征在于：在所述液体增压管线上高压压力容器的进液口前端设有换热器，所述换热器置于温度箱内。4.如权利要求3所述的一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统，其特征在于：所述温度箱连接有温度传感器。5.如权利要求2所述的一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统，其特征在于：所述进液口设置在高压压力容器顶部，出液口设置在高压压力容器底部。6.如权利要求1所述的一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统，其特征在于：所述氢气压力单元包括低压氢气储罐、气动驱动氢气增压泵、氢气进气管线、氢气增压管线、氢气泄压管线；气动驱动氢气增压泵设有驱动气源接口、氢气输入接口、氢气输出接口，氢气进气管线一端连接低压氢气储罐，另一端连接氢气输入接口，氢气进气管线上设有氢气减压器；氢气增压管线一端连接氢气输出接口，另一端连接受试氢气瓶，氢气增压管线上设有氢气增压电磁阀、氢气压力传感器；氢气泄压管线一端与氢气增压管线连接，连接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马正云，鲁卫国，
申请(专利权)人：丹阳市飞轮气体阀门有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32