[发明专利]一种燃料电池车载高压储氢瓶充放氢性能检测方法

权利要求书

1.一种燃料电池车载高压储氢瓶充放氢性能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构建燃料电池车载高压储氢瓶性能测试系统；

2)采用燃料电池车载高压储氢瓶性能测试系统按测试工况分别进行燃料电池车载高压储氢瓶性能测试，并记录测试结果，燃料电池车载高压储氢瓶性能测试系统包括依次通过管路连接的：

高压氢压缩装置：为一增压系统，用以提供满足测试要求的试验氢气；

高压氢储存装置：包括分级配合使用的2台1m³/95MPa的氢气储罐和2台1.4m³/40MPa的氢气球罐；

氢流量调节装置：包括多路相互并联的进气管路，每路进气管路均设有进气管、气动高压阀、限流孔板和出气管；

环境温度调节装置：为一台环境试验箱，内置待检测的燃料电池车载高压储氢瓶，用以实现不同试验工况要求的温度、湿度和压力调节；

测量装置：用以实现采集各装置的温度、压力测点数据；

燃料电池车载高压储氢瓶性能测试的测试工况包括常温试验工况、检漏工况、高温试验工况、低温试验工况以及气密检测工况，每个工况按时序分为四个阶段，即：

高压氢气准备阶段：通过压机分别将2台氢气储罐和2台氢气球罐充至工作压力待用；

气瓶充气阶段：开始充气时，首先调节环境试验箱温度，使其达到工况要求值，然后依次逐个打开氢气球罐阀门和氢气储罐阀门，打开一路进气管路，使氢气充入位于环境试验箱内的待检测的燃料电池车载高压储氢瓶中，当高压储氢瓶内压力达到设定值后，关闭上述打开的各个阀门，气瓶保压，并准备进行气瓶放气；

试验气瓶充气时的温度不超过85℃，放气时不低于-40℃，当出现超温现象时，立即停止充放气过程，等温度降低至合理值后再继续；

气瓶放气阶段：气瓶放气开始时，在完成一组试验后，打开气瓶放气阀门，氢气放空，通过放空管排入大气，完成该组试验的充放气循环，在一组试验的每次充放气循环结束后，氢气回收到储罐中再进行下一次充放气循环；

气瓶检漏阶段：对气瓶进行氮气气密性试验，试验压力为待测燃料电池车载高压储氢瓶的公称工作压力，在试验压力下保压至少1min；

在进行燃料电池车载高压储氢瓶各工况性能测试前对待检测的燃料电池车载高压储氢瓶进行氮气置换排尽瓶内空气以及气密检查，在氮气置换后再充入氢气，氮气置换不少于三次循环，且氮气置换循环次数不计入循环过程，在置换过程中，当氢气温度低于-40℃，瓶壁温度低于-20℃时，停止试验，待瓶壁温度上升至高于-20℃时，再进行气体置换；

在常温试验工况下，根据加氢站的实际充氢环节确定的充放气循环中充氢阶段和放氢阶段的参数，常温试验工况下，充放气循环中充氢阶段和放氢阶段的参数如下：

(1)充放气循环中充氢阶段的参数具体包括：

增压时充氢量：＜30g/s；

增压时间：180s～300s；

气瓶外壁保持瓶壁温度充氢后稳定温度范围：+55℃～+65℃；

(2)充放气循环中放氢阶段的参数具体包括：

气瓶外壁温度：不低于-40℃；

放氢时长：10～60s；

在常温试验工况测试过程中，充放氢前三次测试不计入循环过程，在瓶体循环温度稳定后，计入充放氢过程，当待检测的燃料电池车载高压储氢瓶温度再次低于-20℃时，停止试验；

在高温试验工况测试过程中，环境试验箱模拟自然界中极限环境高温50℃进行测试，具体为：

将环境试验箱内温度升高至50℃，当待检测的燃料电池车载高压储氢瓶外壁温度与环境温度一致后，即偏差＜±5℃时，开始试验，试验中保持瓶壁温度充氢后稳定在55℃～65℃之间，放氢后瓶壁温度不低于40℃，当发生较大偏差时立即停止试验，在确认安全后继续试验；

在低温试验工况测试过程中，环境试验箱模拟自然界中极限环境低温-30度进行测试，具体为：

将环境试验箱内温度降低至-30℃，当待检测的燃料电池车载高压储氢瓶外壁温度与环境温度一致后，即偏差＜±5℃时，开始试验，试验中保持充放氢时氢气温度的变化在-40～60℃之间，瓶壁温度维持在-15℃～0℃之间，充氢时瓶壁温度在-5℃～﹢5℃之间，放氢时，瓶壁温度在-30℃以上，当发生较大偏差时立即停止试验，在确认安全后继续试验；

在各个不同工况不同阶段测试过程中，若在任何节点出现超温现象，则停止充放氢过程，待温度降低后再继续测试，并且实施监控氢浓度变化情况，若氢浓度超过50ppm且存在持续增长趋势，则停止试验。