[发明专利]一种车载复合材料储氢气瓶服役性能测试装置及方法

权利要求书

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，在试验腔体内装好车载复合材料储氢气瓶后，在储氢气瓶内插入加热组件；确认连接氢气泄漏探测器的信号线、连接加热组件的电缆在各自通孔处密封完好后闭合端盖，使氢气进气口的内侧端口与储氢气瓶的瓶口稳固相接；

(2)使用真空泵对试验腔体进行抽真空，然后利用气动增压泵和氢气储罐对储氢气瓶进行氢气充装，充装压力为储氢气瓶设计压力P的1.25倍，充装时间为3～5min内的某个值t，并记录充装过程中储氢气瓶内部氢气的温度升高曲线M；

(3)启动液压油泵对试验腔体进行液压油的充装，直至试验腔体内压力达到储氢气瓶设计压力P的1.25倍；然后关闭进油流量控制阀，打开放油流量控制阀对试验腔体内进行泄压，直至液压油的压力达到大气压力；整个泄压过程中的压力呈线性下降，泄压时间为t，且利用加热系统控制加热组件按照温度升高曲线M的变化规律进行加热；

(4)重复步骤(3)所述液压油的充装和泄放过程，直至氢气泄漏探测器检测到氢气泄漏；停止操作并记录循环次数，以该循环次数表征车载复合材料储氢气瓶的服役性能；

(5)同时打开放油流量控制阀和放空阀门，泄放试验腔体内的液压油以及储氢气瓶内的氢气；然后对储氢气瓶进行抽真空，完成试验。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，加热组件的最高加热温度不低于85℃，且能通过加热系统对加热组件的加热速率行调控。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，气动增压泵和液压油泵的最大输出压力不低于储氢气瓶设计压力P的1.25倍，且氢气储罐和试验腔体的设计压力不低于储氢气瓶设计压力P的1.25倍。