供氫系統(tǒng)

公告沖擊試驗(yàn)

車載供氫系統(tǒng)集成在設(shè)計(jì)過程中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮不到位，有可能需要多進(jìn)行幾輪的優(yōu)化，直到滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。鎖定車載供氫系統(tǒng)方案后，開始準(zhǔn)備車載供氫系統(tǒng)樣件進(jìn)行公告試驗(yàn)，同時(shí)也是驗(yàn)證我們有限元分析結(jié)果的可靠性。

如下圖所示，這是一款由奧揚(yáng)科技為匹配某款物流車設(shè)計(jì)的車載供氫系統(tǒng)，壓力等級(jí)為35MPa。完全依據(jù)模擬路況的條件進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)過±X、±Y、±Z六個(gè)方向8個(gè)g的加載沖擊后，檢查車載供氫系統(tǒng)的變化，滿足GB/T 26990-2011《燃料電池電動(dòng)汽車車載氫系統(tǒng)技術(shù)條件》、GB/T 29126-2012《燃料電池電動(dòng)汽車 車載氫系統(tǒng)試驗(yàn)方法》要求。同時(shí)試驗(yàn)后的車載供氫系統(tǒng)做了一輪常規(guī)的保壓測(cè)試，確保了沖擊后的車載供氫系統(tǒng)沒有發(fā)生泄露。

車載供氫系統(tǒng)振動(dòng)試驗(yàn)

振動(dòng)試驗(yàn)

沖擊試驗(yàn)針對(duì)的是整車非常極限的工況，比如發(fā)生碰撞。但車輛在安全行駛過程中，很少發(fā)生強(qiáng)烈的碰撞，更多的是來自地面的振動(dòng)激勵(lì)，這種振動(dòng)是隨機(jī)的，也就是說車輛在行駛時(shí)，我們的車載供氫系統(tǒng)會(huì)長期處于一個(gè)隨機(jī)振動(dòng)的環(huán)境中。這對(duì)于以高壓氣態(tài)儲(chǔ)存氫氣的車載供氫系統(tǒng)是非常嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

同時(shí)也意味著每個(gè)閥件、管路、接頭都要在這樣復(fù)雜的環(huán)境中保持自身的功能正常及氣密正常。為此，我們除了對(duì)每個(gè)零部件都單獨(dú)做了振動(dòng)測(cè)試外，對(duì)集成的系統(tǒng)也要進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試。

同樣作為車輛的儲(chǔ)能裝置，可以參考GB38031-2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的振動(dòng)測(cè)試。如下圖所示，車載供氫系統(tǒng)進(jìn)行了X、Y、Z三坐標(biāo)的隨機(jī)振動(dòng)及定頻振動(dòng)。

目前，奧揚(yáng)科技自主研發(fā)的車載供氫系統(tǒng)有35MPa和70MPa兩種壓力等級(jí)，分別為CHG3-35S/A與CHG3-70T/A兩種系列。從零件級(jí)別到系統(tǒng)級(jí)別都做高度集成設(shè)計(jì)，可以靈活匹配各種車型，包括乘用車、公交客車、輕型卡車、重型卡車、叉車等。儲(chǔ)氫瓶可以根據(jù)整車需求選用不同容積產(chǎn)品，目前已有66L,140L，170L，190L，210L等不同容積儲(chǔ)氫瓶。通過增減儲(chǔ)氫瓶數(shù)量進(jìn)行匹配。下圖為奧揚(yáng)科技部分燃料電池車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)產(chǎn)品。

纖維纏繞方式有環(huán)向纏繞和縱向纏繞兩種。第二代高壓儲(chǔ)氫容器采用了環(huán)向纏繞方式，通過在鋁內(nèi)膽環(huán)向纏繞復(fù)合材料可以將其車過載能力提高1倍，但儲(chǔ)氫罐的壓力一般不超過20MPa。為了提升高壓復(fù)合儲(chǔ)氫罐的承壓能力和質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度，第三代高壓儲(chǔ)氫容器采用了環(huán)向纏繞和縱向纏繞相結(jié)合的方式。纖維纏繞金屬內(nèi)襯復(fù)合材料高壓儲(chǔ)氫容器根據(jù)各部分材料的選擇、儲(chǔ)氫量和壓力要求、厚度設(shè)計(jì)方案等。確定的系統(tǒng)儲(chǔ)氫密度是不同的。以70MPa常溫下的25L碳纖維增強(qiáng)鋁內(nèi)襯高壓儲(chǔ)氫容器為例，其系統(tǒng)質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度為5.0%。