一种燃料电池发动机台架试验供氢系统及试验方法与流程

本申请涉及汽车台架试验领域，具体涉及一种燃料电池发动机台架试验供氢系统及试验方法。

背景技术：

1、随着人们对清洁能源的高度重视，新能源汽车的发展已逐步进入快车道，而作为零污染的氢能源也是汽车行业一直以来关注的焦点。随着氢能源汽车的不断发展，氢燃料电池电动汽车测试标准体系也在不断完善。

2、相关技术中，在进行燃料电池发动机台架试验时，基于安全考虑，通常供氢源与燃料电池台架试验室相隔较远，供氢管道较长，为降低安全风险，工程师会在试验前后向供氢管道吹入氮气，来吹扫供氢管道中残留的氢气和氧气。

3、但是，这种方案在进行燃料电池发动机氢气排放测试时，由于管道中氮气的存在，使用流量计所测得的氢耗量比实际氢耗量偏高，导致计算的氢气排放值偏高。

4、因此，有必要设计一种新的燃料电池发动机台架试验供氢系统及试验方法，以克服上述问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种燃料电池发动机台架试验供氢系统及试验方法，可以解决相关技术中计算的氢气排放值偏高的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种燃料电池发动机台架试验供氢系统，其包括：氢气集格，所述氢气集格连接有供氢主管道，所述供氢主管道靠近所述氢气集格的一端设置有主阀，且远离所述氢气集格的一端设置有供气阀，所述供氢主管道上还设置有氢气流量计；真空抽吸装置，所述真空抽吸装置连接于所述供氢主管道上的所述主阀与所述供气阀之间，所述真空抽吸装置用于抽取所述供氢主管道中的气体。

3、结合第一方面，在一种实施方式中，所述真空抽吸装置包括通过抽吸管道依次连接的真空压力传感器、抽吸阀和真空泵，所述真空压力传感器用于检测所述供氢主管道内的真空度或气体压力。

4、结合第一方面，在一种实施方式中，所述真空抽吸装置还包括连接于所述抽吸管道末端的阻火器。

5、结合第一方面，在一种实施方式中，所述供氢主管道上还设置有减压阀和止回阀，所述减压阀设置于所述主阀与所述氢气流量计之间，所述止回阀设置于所述氢气流量计与所述供气阀之间，且所述真空抽吸装置连接于所述止回阀与所述供气阀之间。

6、第二方面，本申请实施例提供了一种采用上述的燃料电池发动机台架试验供氢系统的试验方法，所述试验方法包括以下步骤：

7、启动真空抽吸装置，将供氢主管道中的气体抽尽，然后关闭所述真空抽吸装置；

8、开启主阀和供气阀向氢燃料电池发动机进行氢气供给，并启动氢气流量计测量氢气流量；

9、开展氢燃料电池发动机台架试验，试验结束后关闭所述氢气流量计；

10、关闭所述主阀和所述供气阀，利用所述真空抽吸装置排除所述供氢主管道中的残余氢气。

11、结合第二方面，在一种实施方式中，所述启动真空抽吸装置，将供氢主管道中的气体抽尽，包括：

12、关闭所述主阀和所述供气阀；

13、打开所述真空抽吸装置中的抽吸阀，并启动所述真空抽吸装置中的真空泵，抽吸所述供氢主管道中的气体直至所述供氢主管道中的真空度达到设定真空度值ps。

14、结合第二方面，在一种实施方式中，在所述将供氢主管道中的气体抽尽之后，还包括：

15、关闭所述抽吸阀和所述真空泵，对所述供氢主管道进行ts时间的保压，并计算保压前后所述供氢主管道的真空压力变化值δp；

16、判断真空压力变化值δp是否大于允许压降设定值δps；

17、若是，则判定所述供氢主管道的密封性符合要求，具备供氢条件；否则判定所述供氢主管道的密封性不符合要求，不具备供氢条件。

18、结合第二方面，在一种实施方式中，所述开启主阀和供气阀向氢燃料电池发动机进行氢气供给，并启动氢气流量计测量氢气流量，包括：

19、保持所述供氢主管道内的真空负压状态，并将所述供氢主管道的供氢接头与所述氢燃料电池发动机的供氢端口连接；

20、调节所述供氢主管道上减压阀的目标压力值；

21、打开所述主阀，使氢气充满所述供氢主管道；

22、待所述供氢主管道中的氢气压力稳定后，将供气阀打开，同时启动氢气流量计测量氢气流量。

23、结合第二方面，在一种实施方式中，所述关闭所述主阀和所述供气阀，利用所述真空抽吸装置排除所述供氢主管道中的残余氢气，包括：

24、试验结束后，关闭所述主阀和所述供气阀；

25、打开所述真空抽吸装置中的抽吸阀，并启动所述真空抽吸装置中的真空泵，抽吸所述供氢主管道中的气体，直至真空压力传感器测得所述供氢主管道中的真空度达到设定真空度值ps，关闭所述真空泵和所述抽吸阀。

26、结合第二方面，在一种实施方式中，在向氢燃料电池发动机进行氢气供给的过程中，还包括以下步骤：

27、当安全警报触发时，关闭所述主阀和所述供气阀，启动所述真空抽吸装置，将所述供氢主管道中的气体快速抽出排尽。

28、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

29、通过在供氢主管道上连接真空抽吸装置，利用真空抽吸装置将供氢主管道中的气体抽空，来排除供氢主管道中的氢气和氧气，能够实现快速排尽的效果，并且消除了供氢主管道中氮气对氢气流量计的干扰，提高了实际氢耗量的测量准确度，解决了相关技术中计算的氢气排放值偏高的技术问题。

技术特征：

1.一种燃料电池发动机台架试验供氢系统，其特征在于，其包括：

2.如权利要求1所述的燃料电池发动机台架试验供氢系统，其特征在于，

3.如权利要求2所述的燃料电池发动机台架试验供氢系统，其特征在于，

4.如权利要求1所述的燃料电池发动机台架试验供氢系统，其特征在于，

5.一种采用如权利要求1所述的燃料电池发动机台架试验供氢系统的试验方法，其特征在于，所述试验方法包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的试验方法，其特征在于，所述启动真空抽吸装置(3)，将供氢主管道(2)中的气体抽尽，包括：

7.如权利要求6所述的试验方法，其特征在于，在所述将供氢主管道(2)中的气体抽尽之后，还包括：

8.如权利要求5所述的试验方法，其特征在于，所述开启主阀(21)和供气阀(22)向氢燃料电池发动机进行氢气供给，并启动氢气流量计(23)测量氢气流量，包括：

9.如权利要求5所述的试验方法，其特征在于，所述关闭所述主阀(21)和所述供气阀(22)，利用所述真空抽吸装置(3)排除所述供氢主管道(2)中的残余氢气，包括：

10.如权利要求5所述的试验方法，其特征在于，在向氢燃料电池发动机进行氢气供给的过程中，还包括以下步骤：

技术总结
本申请涉及一种燃料电池发动机台架试验供氢系统及试验方法，燃料电池发动机台架试验供氢系统包括：氢气集格，氢气集格连接有供氢主管道，供氢主管道靠近氢气集格的一端设置有主阀，且远离氢气集格的一端设置有供气阀，供氢主管道上还设置有氢气流量计；真空抽吸装置，真空抽吸装置连接于供氢主管道上的主阀与供气阀之间，真空抽吸装置用于抽取供氢主管道中的气体。本申请通过在供氢主管道上连接真空抽吸装置，利用真空抽吸装置将供氢主管道中的气体抽空，来排除供氢主管道中的氢气和氧气，能够实现快速排尽的效果，并且消除了供氢主管道中氮气对氢气流量计的干扰，提高了实际氢耗量的测量准确度，解决了相关技术中计算的氢气排放值偏高的技术问题。

技术研发人员：张鹏,潘鹏,张晓鹏,彭健,余嘉淇
受保护的技术使用者：襄阳达安汽车检测中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/27