一种氢能设备测试系统和测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种氢能设备测试系统和测试方法。测试系统使用氦气作为测试介质，氦气存储装置向测试系统供气，卸气柜、压缩机、储氢瓶组、加氢机进入工作状态，氦气经由氦气供气瓶、卸气柜、压缩机、储氢瓶组、加氢机、氦气充装瓶，最后再到氦气供气瓶，形成气路循环，实现对氢能设备的测试，氦气分子量小，检测结果更精确，优于氮气检测，通过该系统不仅可以实现漏气检测，还能对氦气的回收利用，在检测完毕后，先利用氢气将检测系统的氦气赶出，然后利用镁基储氢罐吸收混合气体中的氢气，再将氦气回收，再利用氮气将检测系统里面的氢气赶出，然后利用镁基储氢罐吸收混合气体中的氢气，再将氮气回收，提高检测准确性的同时，大大降低了用氦成本。用氦成本。用氦成本。

【技术实现步骤摘要】
一种氢能设备测试系统和测试方法


[0001]本专利技术涉及氢能设备
，尤其涉及一种氢能设备测试系统和测试方法。

技术介绍

[0002]随着氢能行业的不断发展，包括加氢机、卸气柜、顺序控制柜、压缩机等设备的需求量也不断增加，因此国内氢能设备制造厂家如雨后春笋般涌现出来，这些氢能设备厂家在工厂内部仅能够进行一些简单的测试，包括压力测试和通电测试，但却不能进行全工况测试和设备之间的联动测试，因此很多问题在工厂内部无法检测出来。
[0003]在这种情况下，氢能设备到达项目现场进行调试的过程中，仍然会出现无法实现加氢、无法增压、电阀门内漏等各种各样的问题，所以氢能设备需要在安装之间就对其性能进行测试，现有技术中将待设备组装采用氢气检测，但是涉及到安全的问题，采用惰性气体模拟是比较好的选择，氦气分子量小，检测结果更精确，优于氮气检测，由于氢能设备是比较大，氦气的价格昂贵，检测成本大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种用氦气代替氢气，并能够对氦气进行回收重复利用的氢能设备测试系统。
[0005]本专利技术的一种氢能设备测试系统，待检测设备包括通过主管串联的卸气柜、压缩机、储氢瓶组、加氢机，测试系统包括控制系统、氦气供气瓶、氦气充装瓶、镁基储氢罐、供氢瓶、氮气存储装置和氦气存储装置；所述氦气存储装置通过供氦管向所述氦气供气瓶供气，所述氦气供气瓶通过第二连接管与所述卸气柜相连通，所述第二连接管上设有开关阀，所述氦气充装瓶通过第一回收管与所述加氢机相连通，所述氦气供气瓶和氦气充装瓶通过第一连接管相连通，所述第一连接管上设有调压阀；所述氦气供气瓶、卸气柜、压缩机、储氢瓶组、加氢机和氦气充装瓶两两之间的管路段上设有检测电阀门和压力变送器；所述镁基储氢罐通过充氢管与所述供氢瓶相连通，所述充氢管上设有第一电阀门，所述镁基储氢罐通过第二回收管与所述第一回收管相连通，所述第二回收管上设有第二电阀门和氢气传感器，第二回收管和氦气充装瓶之间设有第八电阀门，所述供氢瓶通过供氢管与所述卸气柜相连通，所述供氢管设有第三电阀门，所述氦气存储装置通过氦气回收管与所述镁基储氢罐相连通，所述氦气回收管设有第四电阀门和第一抽气泵，所述供氦管上设有第五电阀门，所述氮气存储装置通过氮气回收管与所述镁基储氢罐相连通，所述氮气回收管上设有第六电阀门和第二抽气泵，所述氮气存储装置通过供氮管与所述卸气柜相连通，所述供氮管上设有第七电阀门；控制系统与待检测设备、检测电阀门、压力变送器、第一电阀门、第二电阀门、第三电阀门、第四电阀门、第五电阀门、第六电阀门、第七电阀门、第八电阀门、调压阀电连接。
[0006]进一步的，所述调压阀包括调压阀，控制系统与所述调压阀电连接。
[0007]进一步的，所述储氢瓶组包括三个通过支管路并联的储氢瓶，所述储氢瓶的出气端设有所述检测电阀门。
[0008]进一步的，所述卸气柜、压缩机、储氢瓶组、加氢机分别位于单独密封区域内，所述密封区域内均设有氦气传感器、报警器、湿度传感器和温度传感器。
[0009]一种氢能设备测试方法，包括如下步骤：S1：所述氦气存储装置向所述氦气供气瓶供气，打开所有检测电阀门、第八电阀门、卸气柜、压缩机、储氢瓶组和加氢机，使得氢能设备测试系统内的管路和设备内均具有氦气，且压力变送器检测到各个位置的原始压力值；S2：待压力变送器检测到氢能设备测试系统内的管路压力处于工作压力下时，控制系统关闭所有检测电阀门和调压阀，检测各个压力变送器的压力值，均保持不变，设备均合格，哪个管路段的两个检测电阀门之间的压力变送器压力值变低，则位于这两个检测电阀门之间的设备漏气检测不合格需要检修，检测结束；漏气检测合格，检测继续，控制系统再控制各个待检测设备，进行全工况模拟测试，然后再结束检测；S3：上述检测均结束后，控制系统打开所有检测电阀门，关闭第八电阀门，加热镁基储氢罐，打开第一电阀门和第三电阀门，供氢瓶通过供氢管向氢能设备测试系统通入氢气，氢气和氦气混合一起进入镁基储氢罐中，氢气被吸收，当第二回收管上的氢气传感器检测到氢气的浓度为纯氢气时，关闭第一电阀门、第二电阀门和第三电阀门，待镁基储氢罐将罐内所有氢气储存完毕，并冷却至非工作温度时，打开第四电阀门和第一抽气泵，将镁基储氢罐内的氦气回收到氦气存储装置中，结束后关闭第四电阀门和第一抽气泵；S4：控制系统打开第七电阀门和第二电阀门，氮气存储装置向氢能设备测试系统通入氮气，加热镁基储氢罐，当第二回收管上的氢气传感器检测不到氢气时，关闭第二电阀门和第七电阀门，待镁基储氢罐将罐内所有氢气储存完毕，并冷却至非工作温度时，打开第六电阀门和第二抽气泵，将镁基储氢罐内的氮气进行回收，结束后关闭第六电阀门和第二抽气泵；S5：拆除上述已完成检测的待检测设备。
[0010]进一步的，所述卸气柜、压缩机、储氢瓶组、加氢机分别位于单独密封区域内，所述密封区域内均设有氦气传感器，加氢机、卸气柜这两种具有拉断阀的设备，全工况模拟测试包括模拟卸气或加注过程中异常拉断，使用机械手对连接头施加一定的拉力，一方面检测拉断阀是否能够在拉力的作用下正常拉断；另一方面，通过测试区的氦气传感器，检测“拉断后”氦气的浓度变化，从而确认拉断阀拉断情况下是否能够起到封闭作用。
[0011]进一步的，全工况模拟测试包括改变密封区域内的温度，在
‑
25℃和55℃的极限温度下，启动测试系统，连续测试时间2小时，测试待检测设备是否都能够正常工作。
[0012]进一步的，全工况模拟测试包括改变密封区域内的湿度，在20%和95%的湿度环境下，启动测试系统，连续测试时间24小时，检测设备是否都能够正常工作。
[0013]进一步的，全工况模拟测试包括紧急切断测试，对于加氢机、卸气柜、压缩机这三种需具备紧急切断测试的设备，模拟紧急情况下，按下急停按钮，这三种设备是否能够关闭电阀门、停止加气、并向控制系统发出信号；全工况模拟测试包括氢气检测报警测试，通过可调控泄露值的氢气泄漏装置，使用机械手操作氢气泄漏装置贴近各设备内的氢探，检测氢探是否能够正常工作，并向控制
系统发出报警信号；全工况模拟测试包括一台设备或几台设备同时切断电源，检测断电后，设备是否能够符合控制逻辑要求，另外，还可检测断电后系统数据能否完整保留。
[0014]进一步的，当供氢瓶内的氢气减少时，打开第一电阀门，加热镁基储氢罐，释放氢气，向供氢瓶充氢。
[0015]本专利技术的一种氢能设备测试系统使用氦气作为测试介质，氦气分子量小，检测结果更精确，优于氮气检测，通过该系统不仅可以实现漏气检测，还能够进行氦气的回收利用，节约成本，氦气系统向测试系统供气，卸气柜、压缩机、储氢瓶组、加氢机进入工作状态，氦气经由氦气供气瓶、卸气柜、压缩机、储氢瓶组、加氢机、氦气充装瓶，最后再到氦气供气瓶，形成气路循环，实现对氢能设备的测试，在检测完毕后，先利用氢气将检测系统的氦气赶出，然后利用镁基储氢罐吸收混合气体中的氢气，再将氦气回收，然后再利用氮气将检测系统里面的氢气赶出，然后利用镁基储氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢能设备测试系统，其特征在于：待检测设备包括通过主管串联的卸气柜（1）、压缩机（2）、储氢瓶组（3）、加氢机（4），测试系统包括控制系统（5）、氦气供气瓶（6）、氦气充装瓶（7）、镁基储氢罐（8）、供氢瓶（9）、氮气存储装置（11）和氦气存储装置（12）；所述氦气存储装置（12）通过供氦管（13）向所述氦气供气瓶（6）供气，所述氦气供气瓶（6）通过第二连接管（14）与所述卸气柜（1）相连通，所述氦气充装瓶（7）通过第一回收管（15）与所述加氢机（4）相连通，所述氦气供气瓶（6）和氦气充装瓶（7）通过第一连接管（16）相连通，所述第一连接管（16）上设有调压阀（17）；所述氦气供气瓶（6）、卸气柜（1）、压缩机（2）、储氢瓶组（3）、加氢机（4）和氦气充装瓶（7）两两之间的管路段上设有检测电阀门（18）和压力变送器（19）；所述镁基储氢罐（8）通过充氢管（20）与所述供氢瓶（9）相连通，所述充氢管（20）上设有第一电阀门（21），所述镁基储氢罐（8）通过第二回收管（22）与所述第一回收管（15）相连通，所述第二回收管（22）上设有第二电阀门（23）和氢气传感器（24），第二回收管（22）和氦气充装瓶（7）之间设有第八电阀门（25），所述供氢瓶（9）通过供氢管（26）与所述卸气柜（1）相连通，所述供氢管（26）设有第三电阀门（27），所述氦气存储装置（12）通过氦气回收管（28）与所述镁基储氢罐（8）相连通，所述氦气回收管（28）设有第四电阀门（29）和第一抽气泵（30），所述供氦管（13）上设有第五电阀门（31），所述氮气存储装置（11）通过氮气回收管（32）与所述镁基储氢罐（8）相连通，所述氮气回收管（32）上设有第六电阀门（33）和第二抽气泵（34），所述氮气存储装置（11）通过供氮管（35）与所述卸气柜（1）相连通，所述供氮管（35）上设有第七电阀门（36）；控制系统（5）与待检测设备、检测电阀门（18）、压力变送器（19）、第一电阀门（21）、第二电阀门（23）、第三电阀门（27）、第四电阀门（29）、第五电阀门（31）、第六电阀门（33）、第七电阀门（36）、第八电阀门（25）、调压阀（17）电连接。2.如权利要求1所述的一种氢能设备测试系统，其特征在于：所述卸气柜（1）、压缩机（2）、储氢瓶组（3）、加氢机（4）分别位于单独的密封区域内，所述密封区域内均设有氦气传感器、报警器、湿度传感器和温度传感器。3.一种如权利要求1或2所述的一种氢能设备测试系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：所述氦气存储装置（12）向所述氦气供气瓶（6）供气，控制系统（5）打开所有检测电阀门（18）、第八电阀门（25）、卸气柜（1）、压缩机（2）、储氢瓶组（3）和加氢机（4），使得氢能设备测试系统内的管路和设备内均具有氦气，且压力变送器（19）检测到各个位置的原始压力值；S2：待压力变送器（19）检测到氢能设备测试系统内的管路压力处于工作压力下时，控制系统（5）关闭所有检测电阀门（18）和调压阀（17），检测各个压力变送器（19）的压力值，均保持不变，设备均合格，哪个管路段的两个检测电阀门（18）之间的压力变送器（19）压力值变低，则位于这两个检测电阀门（18）之间的设备漏气检测不合格需要检修，检测结束；漏气检测合格，检测继续，控制系统（5）再控制各个待检测设备，进行全工况模拟测试，然后再结束检测；S3：上述检测均结束后，控制系统（5）打开...

【专利技术属性】
技术研发人员：方沛军，宣锋，殷小军，姜方，伍远安，曹俊，
申请(专利权)人：上海氢枫能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：