[实用新型]一种碳纤维缠绕储氢罐性能检测装置

说明书

本实用新型涉及储氢性能检测领域，尤其是一种碳纤维缠绕储氢罐性能检测装置。本实用新型包括充放氢控制系统、数据记录系统、充放水控制系统。进行储氢罐性能测试时，充放氢控制系统控制储氢仓释放氢气，经过滤器过滤后由充气管线充入储氢罐内，充入的氢气达到设定值停止充氢，充放氢控制系统打开排气管线上电磁控制阀，氢气经排气管线释放，达到设定值时停止释放，排出的氢气进入回流至储氢仓，循环利用氢气，重复充放氢作业。同时，充放水控制系统控制储水仓向测试仓注水，结束后抽水阀将水回注至储水仓。本实用新型一次性检测储氢罐的使用性能，力学性能和气密性。

技术领域

本实用新型涉及储氢性能检测领域，具体涉及一种碳纤维缠绕储氢罐性能检测装置。

背景技术

目前，人类所使用的能源主要是煤炭、石油、天然气等化石能源，但此种燃料不可再生，会随着开采储量变少，且该类能源的使用会对环境产生严重的污染。因此，人类急需寻找新的清洁高效的能源来取代传统能源。由于氢具有含量丰富、使用后对环境无污染等优点，氢能源开始作为人们研究的对象。目前，氢的生产和应用技术已经成熟，制约氢能源发展的主要是氢气的储存。氢能源的储存方式主要有气态储氢、液态储氢、固态储氢三种方式。

气态储氢通过将氢气压缩与高压容器中，充放速度快、过程可控，但缺点是储量低、耐压容器笨重、有爆炸隐患；液态储氢技术储氢量大、容器体积小、液氢密度高，但是需要在低温条件下进行，所需能耗高，且对绝热性能要求高；固态储氢技术是使氢气与储氢材料结合来实现氢气的储存，储氢密度大、安全性高且运输方便，但是理论研究与发展还不够完善。

目前，汽车用储氢罐主要以气态储氢为主，技术较为成熟，现使用最多的以金属为内胆的碳纤维缠绕储氢罐，轻便高效。但对碳纤维缠绕储氢罐的充放氢性能、使用寿命、等的研究较少，不能对碳纤维缠绕储氢罐的使用性能有详细了解。因此，为提高碳纤维缠绕储氢罐的使用效率，使利益达到最大化，开发出一套测试碳纤维缠绕储氢罐(以下简称储氢罐)的使用性能和力学性能的测试系统是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以同时实现对汽车用气态储氢罐充放氢性能，储氢罐的力学性能，储氢罐的气密性的测试系统。

为达到上述目的，本实用新型实施例中由包括充放氢控制系统、数据记录系统、充放水控制系统三者的中央处理系统，以及储氢仓、过滤器、控压室、流量检测计、压力传感器、电磁控制阀、水下摄像仪、泄压阀、应变片、测试仓、真空泵组成，所述流量检测计、电磁控制阀分别在储氢罐左右两侧对称布置，所述压力传感器贴在储氢罐塞子内侧，所述应变片间隔一定距离均匀贴在储氢罐外表面，所述水下摄像仪安装在测试仓内表面。

优选的，所述充放氢控制系统，连接储氢仓、控压室、真空泵、电磁控制阀、泄压阀，通过控制氢气源和储氢罐左侧电磁控制阀的开闭，以实现氢气从氢气源流出经过滤器过滤后由管道充入储氢罐中；通过控制储氢罐右侧电磁控制阀的开闭实现储氢罐内气体经由管道释放，最终回流进入储氢仓，可通过真空泵将储氢罐剩余氢气泵入储氢仓内储存，可用于进行下一次实验，以降低实验成本；通过控制真空泵作用以清空测试系统内管道气体，保证测试开始前测试管道处于真空状态，提高实验的准确性；通过控压室调节输入氢气的压力大小；所述泄压阀用于避免测试系统出现问题时储氢罐不能及时泄压，产生爆炸的隐患。

优选的，所述数据记录系统，连接流量检测计、贴片式压力传感器、水下摄像仪、应变片，用于实时记录管道流量、储氢罐内压力和测试系统氢气循环次数，以及实时记录水下储氢罐表面有无气泡的情况，储氢罐压力值是否达到参考值的情况以及储氢罐在实验过程中的应变变化。

优选的，所述充放水控制系统，连接储水仓，用于向测试仓注水通过控制储水仓(21)的充放水，使所述储氢罐处于被水浸泡的环境中。

所述测试仓内设有若干水下摄像仪，通过观察储氢罐在充放氢气的过程中是否冒泡，以实现对储氢罐气密性的研究；测试完后可将测试仓里的水通过抽水阀回收至储水仓。

本实用新型具有以下有益效果：