加氢安全、储氢安全、氢泄露和碰撞安全是燃料电池汽车不得不考虑的问题。
加氢:加氢过程比较复杂,为了实现氢气的安全快速加注,需要车载氢管理系统与加氢站通过红外信号实时通讯,监测加注过程中的异常情况。
储氢:氢瓶压力一般达到几十兆帕,储氢气瓶厂家,氢管理系统需要实时监测氢瓶内的温度、压力等信息,保定氢气瓶,遇到异常压力情况需要及时进行安全处理。
氢泄露:由于氢气的特性,对氢泄露也需要及时监测与处理。
碰撞:车辆出现碰撞等紧急状态,需要立即停止供氢并报警提示。
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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,燃料电池供氢气瓶,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。
气瓶在长期充放气条件下使用,燃料电池储氢气瓶,内胆会产生疲劳裂纹,随着气瓶的使用裂纹不断扩大,导致气瓶的失效形式表现为“未爆先漏”
目前我国已经实施能够适用于35MPa和70MPa的高压储氢瓶的相关标准GB﹨T35544-2017lt;车用压缩氢气铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶,根据标准70MPaIII型瓶可以经过检测和试验安全后上车运行,而对于70MPaIV型瓶的标准尚未做出明确规定。
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