[发明专利]一种氢燃料电池储氢罐的安全性试验系统

说明书

本发明实施例公开了一种氢燃料电池储氢罐的安全性试验系统，该系统包括：储氢罐支架，用于支撑储氢罐夹具；储氢罐作为试验对象，通过储氢罐夹具进行固定；撞击物出射装置，放置在距离储氢罐第一设定距离处，用于向垂直于电池极板的方向发射撞击物；撞击物测速仪用于监测撞击物在从撞击物出射口射出后的发射过程中的速度；第一相机，放置在距离储氢罐第二设定距离处，用于记录撞击物侵彻储氢罐后储氢罐出现的现象，该现象用于评价该储氢罐在遭受撞击物击射时的安全性等级。通过采用上述技术方案，能够真实模拟撞击物击射储氢罐的试验工况，并且产生的试验结果具有良好的区分性和重复性。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种氢燃料电池储氢罐的安全性试验系统。

背景技术

氢燃料电池具有能量密度高、放电倍率大、成本低、氢来源广等优点，广泛应用于电动装备、移动电站和便携式电源等领域。随着能量密度越来越高、容量越来越大，氢燃料电池的安全性也越来越被人们所关注，尤其是氢燃料电池的高压储氢罐是最大的安全隐患。特别是在受到高速物体如弹丸或碎片的打击，引起起火、燃烧甚至爆炸。因此，构建一种氢燃料电池储氢罐的被击射时的安全评价方法，从而指导电池的安全设计和遴选适应于战场的安全电池，显得尤为重要。

目前，关于气瓶安全性问题，检测的是充有空气或氮气的气瓶在击射时的安全性问题，此条件下可能发生的爆炸为物理爆炸。当气瓶中充满氢气时，由于氢气具有爆炸极限(体积浓度为4.0％～75.6％)，此时除了需要考虑物理爆炸外，还需考虑氢气的化学爆炸。因此储存有氢气的气瓶(以下简称储氢罐)的安全问题和普通气瓶的安全问题有所不同。现有标准中气瓶的安全试验并不适用于储氢罐，其试验结果也无法准确地评价储氢罐的安全性。

发明内容

本发明实施例公开一种氢燃料电池储氢罐的安全性试验系统，能够真实模拟撞击物先穿透防护钢板再镶嵌于储氢罐内部的试验工况，更加准确地评价储氢罐的安全性，并且产生的试验结果具有良好的区分性和重复性。

本发明实施例公开了一种氢燃料电池储氢罐的安全性试验系统，该系统包括：

被射单元、击射单元和监测单元；其中，所述被射单元，包括：储氢罐支架、储氢罐夹具和储氢罐；所述击射单元，包括：撞击物出射装置、支撑所述撞击物出射装置的支架和撞击物；所述监测单元，包括：第一相机和撞击物测速仪；其中，

所述储氢罐支架，用于支撑所述储氢罐夹具；

所述储氢罐作为试验对象，通过所述储氢罐夹具进行固定；

所述撞击物出射装置，放置在距离所述储氢罐第一设定距离处，用于向垂直于储氢罐的方向发射撞击物；所述撞击物测速仪用于监测撞击物在从撞击物出射口射出后的发射过程中的速度；

所述温度传感器，搭配有三个温度探头；其中，第一探头对应的第一测点、第二探头对应的第二测点和第三探头对应的第三测点，沿所述储氢罐的轴线均匀分布，用于采集储氢罐的温度数据；

所述第一相机，放置在距离所述储氢罐第二设定距离处，用于记录撞击物侵彻所述储氢罐后所述储氢罐出现的现象，所述现象和所述温度数据用于评价该储氢罐在遭受撞击物击射时的安全性等级；

其中，所述储氢罐在撞击物击射后出现的现象包括如下一种或多种：

储氢罐表面出现撞击物穿孔、内部结构发生改变、储氢罐泄漏气体或液体、所述气体或液体有毒性、出现明火和出现明火后爆炸；

其中，所述储氢罐夹具由第一挡板、第二挡板、第三挡板、第一边框、第二边框和防倒链组成；其中，第三挡板为撞击物的入射面板；