一种70MPa车载氢气瓶循环试验装置的制作方法

一种70mpa车载氢气瓶循环试验装置
技术领域
1.本实用新型涉及氢能燃料电池领域，尤其是涉及一种70mpa车载氢气瓶循环试验装置。


背景技术：

2.氢气瓶循环试验，是为了检验氢能燃料电池汽车核心部件—氢气瓶的安全性与可靠性。通过对氢气瓶进行上千次充气、放气试验，模拟氢能汽车氢气瓶在实际使用中的充气放气过程。试验完成后通过检查气瓶损伤，来判定气瓶是否合格。
3.由于目前市场上主流车型使用35mpa气瓶，为了实现更长的续航里程，随着技术的升级，70mpa车载气瓶逐渐成为可能。目前氢气瓶循环试验装置仅可满足35mpa车载气瓶试验需求，无法满足70mpa车载气瓶试验需求。
4.同时现有车载气瓶循环试验装置充气时间长，例如450l气瓶，充满时间在20分钟以上。目前新国标要求充满时间最高不能超过8.1分钟，现有系统无法满足充气时间要求。


技术实现要素：

5.本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案，使得该技术方案可以满足70mpa气瓶试验要求，充气压力是现有装置的2倍，同时可以满足充气时间要求，充气更快，效率更高。充满时间可缩短至现有装置的40％。
6.一种70mpa车载氢气瓶循环试验装置，包括管束车、卸氢柱、10m3储罐、5m3储罐、两台低压压缩机、两台高压压缩机、两座1m3储罐、顺序控制盘以及试验系统；
7.具体的，管束车通过管道连接卸氢柱进行卸装作业，卸氢柱的出口端通过管道分别连接10m3储罐以及5m3储罐，10m3储罐与5m3储罐之间通过两根相互独立的管道连接，且10m3储罐与5m3储罐之间的管道上分别安装有第一低压压缩机以及第二低压压缩机，本方案中，第一低压压缩机与第二低压压缩机的参数规格相同，均为600nm3/h-20mpa的液驱压缩机。
8.作为本实用新型进一步的方案：5m3储罐的出气端通过管道分别连接第一高压压缩机以及第二高压压缩机，第一高压压缩机与第二高压压缩机的参数规格相同，均为600nm3/h-110mpa液驱压缩机。
9.作为本实用新型进一步的方案：第一高压压缩机与第二高压压缩机的输出端分别通过管道连接1m3储罐a和1m3储罐b，1m3储罐a和1m3储罐b的出口端通过管道连接顺序控制盘，顺序控制盘与试验系统互通连接。
10.作为本实用新型进一步的方案：第一高压压缩机与第二高压压缩机的输出端也通过管道直连所述的顺序控制盘。
11.作为本实用新型进一步的方案：10m3储罐以及5m3储罐均与顺序控制盘之间通过管道相连接。
12.本实用新型的有益效果：本方案采用高压储罐为气瓶充气的方案，降低了对压缩
机的流量需求，节省投资，可提高充气速率。同时采用了液驱压缩机，可频繁启停，流量兼容性更好，可长期运行。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
14.图1是本实用新型结构示意图。
15.图中：1-管束车、2-卸氢柱、3-10m3储罐、4-5m3储罐、5-第一低压压缩机、6-第二低压压缩机、7-第一高压压缩机、8-第二高压压缩机、9-1m3储罐a、10-1m3储罐b、11-顺序控制盘、12-试验系统。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
17.请参阅图1，本实用新型实施例中，一种70mpa车载氢气瓶循环试验装置，包括管束车1、卸氢柱2、10m3储罐3、5m3储罐4、两台低压压缩机、两台高压压缩机、两座1m3储罐、顺序控制盘11以及试验系统12；
18.具体的，管束车1通过管道连接卸氢柱2进行卸装作业，卸氢柱2的出口端通过管道分别连接10m3储罐3以及5m3储罐4，10m3储罐3与5m3储罐4之间通过两根相互独立的管道连接，且10m3储罐3与5m3储罐4之间的管道上分别安装有第一低压压缩机5以及第二低压压缩机6，本方案中，第一低压压缩机5与第二低压压缩机6的参数规格相同，均为600nm3/h-20mpa的液驱压缩机；
19.5m3储罐4的出气端通过管道分别连接第一高压压缩机7以及第二高压压缩机8，第一高压压缩机7与第二高压压缩机8的参数规格相同，均为600nm3/h-110mpa液驱压缩机；
20.第一高压压缩机7与第二高压压缩机8的输出端分别通过管道连接1m3储罐a9和1m3储罐b10，1m3储罐a9和1m3储罐b10的出口端通过管道连接顺序控制盘11，顺序控制盘11与试验系统12互通连接；
21.同时第一高压压缩机7与第二高压压缩机8的输出端也通过管道直连所述的顺序控制盘11。
22.10m3储罐3以及5m3储罐4均与顺序控制盘11之间通过管道相连接。
23.按国家标准要求：以70mpa-450l气瓶为例，充气时间不高于8.1分钟，充气压力为1.25倍工作压力，即87.5mpa。充气、放气循环共1000次。本方案可满足该目标要求。
24.充气工作流程为：氢气管束车通过卸气柱将氢气充装至10mpa-10m3储罐中，2台600nm3/h-20mpa液驱压缩机启动，将氢气增压至15-20mpa，进入20mpa-5m3储罐中。随后2台600nm3/h-110mpa液驱压缩机启动，将2座100mpa-1m3储罐充满。气瓶环境仓将环境温度调节到试验温度。准备工作完成后，开始充气。1座100mpa-1m3储罐向被测气瓶充气，同时2台600nm3/h-110mpa液驱压缩机也向被测气瓶充气。约4.6分钟后，气瓶压力升高至70mpa。为保证充气速度，切换至另1座100mpa-1m3储罐，继续向气瓶充气，2台压缩机同步充气。约1分钟后，气瓶压力达到87.5mpa，完成充气。全部用时约为5.6分钟。整个系统实现自动化控制，
不需要人工操作，运行期间安全可靠。
25.放气流程为：气瓶首先向20mpa-5m3储罐放气，当压差过低，放气速率过慢时，切换到向10mpa-10m3储罐放气。同时压缩机启动，准备开始下次充气工作。


技术特征：
1.一种70mpa车载氢气瓶循环试验装置，包括管束车、卸氢柱、10m3储罐、5m3储罐、两台低压压缩机、两台高压压缩机、两座1m3储罐、顺序控制盘以及试验系统；其特征在于，管束车通过管道连接卸氢柱，卸氢柱的出口端通过管道分别连接10m3储罐以及5m3储罐，10m3储罐与5m3储罐之间通过两根相互独立的管道连接，且10m3储罐与5m3储罐之间的管道上分别安装有第一低压压缩机以及第二低压压缩机，5m3储罐的出气端通过管道分别连接第一高压压缩机以及第二高压压缩机，第一高压压缩机与第二高压压缩机的输出端分别通过管道连接1m3储罐a和1m3储罐b，1m3储罐a和1m3储罐b的出口端通过管道连接顺序控制盘，顺序控制盘与试验系统互通连接。2.根据权利要求1所述的70mpa车载氢气瓶循环试验装置，其特征在于，第一低压压缩机与第二低压压缩机的参数规格相同，均为600nm3/h-20mpa的液驱压缩机。3.根据权利要求1所述的70mpa车载氢气瓶循环试验装置，其特征在于，第一高压压缩机与第二高压压缩机的参数规格相同，均为600nm3/h-110mpa液驱压缩机。4.根据权利要求1所述的70mpa车载氢气瓶循环试验装置，其特征在于，第一高压压缩机与第二高压压缩机的输出端也通过管道直连所述的顺序控制盘。5.根据权利要求1所述的70mpa车载氢气瓶循环试验装置，其特征在于，10m3储罐以及5m3储罐均与顺序控制盘之间通过管道相连接。

技术总结
本实用新型公开了一种70MPa车载氢气瓶循环试验装置，其中管束车通过管道连接卸氢柱，卸氢柱的出口端通过管道分别连接10m3储罐以及5m3储罐，10m3储罐与5m3储罐之间通过两根相互独立的管道连接，且10m3储罐与5m3储罐之间的管道上分别安装有第一低压压缩机以及第二低压压缩机，5m3储罐的出气端通过管道分别连接第一高压压缩机以及第二高压压缩机，本方案采用高压储罐为气瓶充气的方案，降低了对压缩机的流量需求，节省投资，可提高充气速率。同时采用了液驱压缩机，可频繁启停，流量兼容性更好，可长期运行。可长期运行。可长期运行。


技术研发人员：于航 陈景卓
受保护的技术使用者：北京天海氢能装备有限公司
技术研发日：2023.03.08
技术公布日：2023/8/8