车载供氢系统振动试验

振动试验

冲击试验针对的是整车非常极限的工况，比如发生碰撞。但车辆在安全行驶过程中，很少发生强烈的碰撞，更多的是来自地面的振动激励，这种振动是随机的，也就是说车辆在行驶时，我们的车载供氢系统会长期处于一个随机振动的环境中。这对于以高压气态储存氢气的车载供氢系统是非常严峻的考验。

同时也意味着每个阀件、管路、接头都要在这样复杂的环境中保持自身的功能正常及气密正常。为此，我们除了对每个零部件都单独做了振动测试外，对集成的系统也要进行振动测试。

同样作为车辆的储能装置，可以参考GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》进行系统级的振动测试。如下图所示，车载供氢系统进行了X、Y、Z三坐标的随机振动及定频振动。

布置及防护

1，保证燃料系统部件和连接管线安装牢固，不得出现因汽车振动而出现的损坏和泄漏等情况。

2，可能排出或泄漏氢气的出口应远离可能产生火花或高热的器件。

3，所有燃料系统部件有适当的保护措施，且不应放置在汽车的外缘（除压力释放装置、排气管道）

4、供氢系统可能产生静电的地方要可靠接地，可采取其它控制氢泄漏量及浓度的措施，以使得即使在产生静电的地方，也不至发生安全问题

高压储氢气瓶用压力传感减压自动截止储供气组合阀由气路和控制、传感器件所组成。组合阀的气路包括构成储供气系统的充气单向阀、手动截止阀、电磁阀、带压力释放装置的减压调节阀、压力释放装置及内置气道；控制传感器件包括电磁阀的激磁控制线圈、压力传感器和温度传感器。组合阀充分使用了上述功能部件、控制及传感器件的成熟技术及产品。通过精心设计，用内置气道将它们集成于一个阀体内，成为储氢瓶顶上的一个主阀，不但具有压力传感、减压、自动截止等的储供气功能，而且又有很高的安全性。

纤维缠绕方式有环向缠绕和纵向缠绕两种。第二代高压储氢容器采用了环向缠绕方式，通过在铝内胆环向缠绕复合材料可以将其车过载能力提高1倍，但储氢罐的压力一般不超过20MPa。为了提升高压复合储氢罐的承压能力和质量储氢密度，第三代高压储氢容器采用了环向缠绕和纵向缠绕相结合的方式。纤维缠绕金属内衬复合材料高压储氢容器根据各部分材料的选择、储氢量和压力要求、厚度设计方案等。确定的系统储氢密度是不同的。以70MPa常温下的25L碳纤维增强铝内衬高压储氢容器为例，其系统质量储氢密度为5.0%。