[發明專利]一種燃料電池車載高壓儲氫瓶充放氫性能檢測方法

有效

• 申請號: 202010551389.4
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111678551B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 袁奕雯
• 申請（專利權）人: 上海市特種設備監督檢驗技術研究院
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種燃料電池車載高壓儲氫瓶充放氫性能檢測方法，包括以下步驟：1)構建燃料電池車載高壓儲氫瓶性能測試系統；2)采用燃料電池車載高壓儲氫瓶性能測試系統按測試工況分別進行燃料電池車載高壓儲氫瓶性能測試，并記錄測試結果。本發明具有考慮多種測試工況階段、細致全面、安全性高、給出各測試工況下的測試要求等優點。

技術領域

本發明涉及燃料電池車載高壓儲氫瓶檢測領域，尤其是涉及一種燃料電池車載高壓儲氫瓶充放氫性能檢測方法。

背景技術

氫能源以其高效的能量轉化、零污染排放和可再生等優點，被公認是本世紀最具發展潛力的清潔能源。地球上氫能資源豐富，主要以化合物形式存在，占地球表面以上面積的水，蘊藏著豐富的氫能源。

氫的分子量為2.0158，是最輕的氣體，它的粘度最小，導熱系數最高，化學性質極活潑，其滲透性和擴散性強，其擴散系數為0.63cm2/s，約為甲烷的三倍，當鋼暴露在一定的溫度和壓力的氫氣中時，其晶格中的原子氫在微觀孔隙中與碳反應生成甲烷，隨著甲烷生成量的增加，鋼的微觀孔隙就擴展成裂紋，使鋼發生氫脆損壞，目前常見的儲氫瓶內膽往往采用6061的鋁合金材質，同時，氫氣的生產、貯存、運輸和使用過程中都易造成泄漏，這是由于氫氣的分子量極小，壓縮比遠高于甲烷，因此同樣容積的儲能容器，儲氫瓶的工作壓力遠高于其他燃料，如天然氣、液化石油氣的工作壓力。

在氫氣的使用中，應盡量減少和消除靜電的積聚以及產生火源的條件。正是鑒于氫氣的這些特性，如何確保高壓條件下儲氫容器的安全使用，尤其是其復合材料在儲氫容器中的合理應用是現在關注的重點，充放氫測試對燃料電池車載高壓儲氫瓶采用高純氫氣為介質進行的一項最接近實際使用狀態的測試項目，通過此項測試可以驗證極端工況條件下充放氫對車載高壓儲氫瓶安全性能的影響。

氫循環試驗(Hydrogen gas cycling test)，即充放氫試驗，是一種用氫氣作為介質對車載高壓儲氫瓶進行模擬充裝的測試，是最接近于車載高壓儲氫瓶真實使用狀態的測試項目，被業內普遍認為是驗證車載高壓儲氫瓶安全性能的最后一道關口，目前國內外相關標準大多提出了車載高壓儲氫瓶充放氫測試的要求，但由于缺少車載高壓儲氫瓶在充放氫條件下的溫度-壓力-應力變化基礎性數據，目前國際上對測試方法的可靠性研究仍缺乏基礎性數據，尚未形成標準測試方法的一致性描述。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種燃料電池車載高壓儲氫瓶充放氫性能檢測方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種燃料電池車載高壓儲氫瓶充放氫性能檢測方法，包括以下步驟：

1)構建燃料電池車載高壓儲氫瓶性能測試系統；

2)采用燃料電池車載高壓儲氫瓶性能測試系統按測試工況分別進行燃料電池車載高壓儲氫瓶性能測試，并記錄測試結果。

所述的步驟2)中燃料電池車載高壓儲氫瓶性能測試系統包括依次通過管路連接的：

高壓氫壓縮裝置：為一增壓系統，用以提供滿足測試要求的試驗氫氣；

高壓氫儲存裝置：包括分級配合使用的2臺1m³/95MPa的氫氣儲罐和2臺1.4m³/40MPa的氫氣球罐；

氫流量調節裝置：包括多路相互并聯的進氣管路，每路進氣管路均設有進氣管、氣動高壓閥、限流孔板和出氣管；

環境溫度調節裝置：為一臺環境試驗箱，內置待檢測的燃料電池車載高壓儲氫瓶，用以實現不同試驗工況要求的溫度、濕度和壓力調節；

測量裝置：用以實現采集各裝置的溫度、壓力測點數據。