[发明专利]一种全自动高压氢气瓶氢气循环试验系统和试验方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明主要涉及检验装备技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，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。

本发明的技术方案如下：

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。