因此气瓶内胆多选用铝合金材料,这是由于其与氢气具有良好的相容性和抗腐蚀性。另外铝合金材料还拥有很好的导热性能,在遇到意外事故发生燃烧时通过热量传递到阀门的温度传感器处,在温度达到110℃后使其融化安全泄压防止***。纤维缠绕层选用碳纤维作为增强材料,高强度、高模量的碳纤维材料通过缠绕成型技术而制备的复合材料气瓶不仅重量轻,而且良好的工艺性和可设计性能在储氢瓶具备很好的应用空间。
储氢瓶和管路等应安装牢固,紧固带与储氢瓶之间应有缓冲保护垫,以防行车时发生位移和损坏。储氢瓶按照标称工作压力充满氢气时,固定在储氢瓶上的零件是应能承受车辆加速或制动时的冲击而不发生松动现象。有可能发生损坏的部位,采取覆盖物加以保护,储氢瓶紧固螺栓应有防松装置,紧固力矩应符合设计要求。储氢瓶安装紧固后,在上、下、前、后、左、右六个方向上应能承受8g的冲击力,保证储氢瓶与固定座不损坏,相对位移不超过13mm,同时满足气密性要求;
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。
车载储氢气瓶
车载储氢技术主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、固体储氢和有机液体储氢。车载储氢系统的主要技术要求有:能量储存密度(即单位质量储氢密度和体积储氢密度);在车辆启停以及行驶过程中,储氢系统能够动态快速响应,及时进行氢气的供给与中断;能适应恶劣环境(如低温);尤其是安全性与稳定性,要有相应的保障体系。目前,国内外车用储氢瓶的类型主要以铝内胆纤维缠绕(三型)和塑料内胆纤维缠绕(四型)为主,并朝着轻量化、高压力、大容量的发展方向。
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