[发明专利]车载储氢系统火灾模拟试验装置及试验安全距离确定方法

说明书

本发明公开了车载储氢系统火灾模拟试验装置及试验安全距离确定方法，包括气体燃料源、火灾模拟试验台、安全保护系统和数据采集控制系统；所述气体燃料源通过管道与火灾模拟试验台的单向阀的输入端相连，所述单向阀的输出端与火灾模拟试验台相连；所述火灾模拟试验台上方设有用于放置车载储氢系统的支架；所述车载储氢系统的组合阀出气口与安全保护系统相连；所述数据采集控制系统通过数据传输线与气体燃料源、火灾模拟试验台、安全保护系统相连。本发明结构设计合理，能够在确保安全的情况下完成规范标准规定的火灾模拟试验。

技术领域

本发明涉及新能源汽车载储能系统火灾模拟试验技术领域，特别是涉及车载储氢系统火灾模拟试验装置及试验安全距离确定方法。

背景技术

以氢为动力的燃料电池汽车已成为新能源汽车领域的重要组成。随着燃料电池汽车的快速推广，其关键部件车载储氢系统的安全性成为市场关注的焦点。为验证车载储氢系统在汽车意外起火等火灾情况下的安全性能，《燃料电池汽车全球技术法规》、ISO/TS15869以及各国相关标准均要求根据实际运行中可能发生的火灾事故场景，对车载储氢系统进行火灾模拟试验。

规范标准要求，车载储氢系统进行火灾模拟试验时，应依据实际的火灾事故场景，使实际装车使用的车载储氢系统经历局部扩展至整体的火烧过程，并在火烧过程中控制试验温度和升温时间。在火灾模拟试验过程中，车载储氢系统内充装有高压氢气，并处于急剧燃烧的火源之中，若控制不当，极有可能发生爆炸，危及试验人员安全。既要满足规范标准规定的苛刻的试验要求，又必须确保试验安全，这对火灾模拟试验装置的设计开发提出了非常高的要求。

目前，国内仅有公开的发明专利一种气瓶火烧试验测试系统(申请号：201410150729.7)，其主要用于车用压缩天然气钢瓶、车用液化石油气钢瓶和车用压缩天然气缠绕瓶的火烧试验。尚缺乏以系统为试验对象，模拟实际火灾事故场景的车载储能系统火灾模拟试验装置及方法，更未见车载储氢系统火灾模拟试验装置及方法的相关专利。

因此，如何设计开发一种车载储氢系统火灾模拟试验装置及方法，特别是一种试验可控性更高的、以气体燃料为火源的车载储氢系统火灾模拟试验装置及方法，以满足规范标准规定的火灾模拟试验要求，从而验证车载储氢系统火灾事故中的安全性，就显得非常重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供车载储氢系统火灾模拟试验装置及试验安全距离确定方法，能够在确保安全的情况下完成规范标准规定的火灾模拟试验。

为解决上述技术问题，本发明至少采用如下技术方案之一实现。

车载储氢系统火灾模拟试验装置，其包括气体燃料源、火灾模拟试验台、安全保护系统和数据采集控制系统；所述气体燃料源通过管道与火灾模拟试验台的单向阀的输入端相连，所述单向阀的输出端与火灾模拟试验台相连；所述火灾模拟试验台上方设有用于放置车载储氢系统的支架；所述车载储氢系统的组合阀出气口与安全保护系统相连；所述数据采集控制系统通过数据传输线与气体燃料源、火灾模拟试验台、安全保护系统相连。

进一步地，所述气体燃料源包括液化石油气罐、局部火源燃料管道、整体火源燃料管道，局部火源燃料管道、整体火源燃料管道上均各自设有手动截止阀、压力表、减压阀和电控球阀；所述火灾模拟试验台包括第一单向阀、第二单向阀、气化箱、局部火源燃烧排、整体火源燃烧排、石英纤维布、固定框架、点火器、热电偶和第二压力传感器；局部火源燃烧排和整体火源燃烧排平放于气化箱内，气化箱上平铺编织型带有孔的所述石英纤维布，石英纤维布的四周由固定框架固定在气化箱上形成一体化结构；局部火源燃料管道与第二单向阀的输入端连接；整体火源燃料管道与第一单向阀的输入端连接；局部火源燃烧排的燃料输入端口与第二单向阀的输出端连接，接收燃料；整体火源燃烧排的燃料输入端口与第一单向阀的输出端连接，接收燃料；第二压力传感器用于远程实时监测车载储氢系统内部压力变化情况；所述热电偶设置于车载储氢系统表面。