低温存储器系统的制作方法

本发明涉及一种低温存储器系统，其包括用于存储氢的低温容器，尤其作为用于存储用于驱动交通工具的氢的移动低温存储器系统。

背景技术：

1、已知使用移动的低温存储器系统以便在交通工具中携带驱动所需的氢。

2、为了从罐中提取，增加在罐内部的压力，这通常通过加热容器内容物实现，或者通过外部能量或者通过布置在存储容器的内罐中的热交换器实现，该热交换器被已蒸发的气体流过。

3、在实用新型at 009 291u1和at 010 015u1中说明了提取装置，其部分克服了与通常装置相关联的缺点,方式是气态的气体从泵返回并吹入存储容器中，或者到气体空间中或者靠近底部到液体中。

4、替选地流体输送可以通过具有直线驱动装置和通过下游热交换器的调节装置的流体泵实现，如由文献us2012317995a1已知。

5、然而已知的解决方案具有一些缺点，例如：

6、-对于已知的解决方案，内罐中的运行压力必须大于用于消耗器的供应压力。内容器的可用存储容量由此减小，因为深冷的液态气体的密度随压力增加而减小。

7、-内罐中较高的正常工作压力降低压力差直至蒸发阀(boil-off)的响应压力，就是说压力形成时间减少。

8、-内罐中的压力形成通过被动系统(封闭式内罐热交换器)只在同时为消耗器提取的情况下才可行。这意味着在实践中，在加注后(加注在低于运行压力的压力下进行)首先只能向消耗器供应很少的气体量。

9、-在替选的方案中、即所谓的主动系统中使用布置在系统外的大功率风机，并且通过管道连接部将温暖的氢以低压差输送到内罐中，并且以此提高其压力水平，而与同时为消耗器提取无关。风机和需要的高压电子装置需要千瓦范围内的功率消耗。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是给出一种上述类型的低温存储器系统，其可以减少至少一些所述问题，并且尤其给出一种包括用于存储氢的低温容器的低温存储器系统，以具有成本效益的方式实现在内罐中有利的运行压力和从内罐中可靠地提取介质，以及对内罐可靠的加注。

2、上述技术问题的解决方案通过低温存储器系统实现，其包括用于存储氢的低温容器，所述低温容器具有内罐和外容器，其中，在低温容器的内罐中布置有至少一个低温泵，其中，所述低温泵将液态和/或气态的氢以高于内罐中压力的压力单级或多级地通过提取管路输送到消耗器，其中，内罐可以通过加注接口加注，其中，至少部段式通过提取管路进行加注，其中，通过弹簧加载的止回阀或换向阀实现向内罐的加注。

3、按照本发明，低温存储器系统在低温容器的内罐中具有至少一个低温泵。通过低温泵，液态和/或气态的氢可以深冷地从内罐提取并优选供给到热交换器，该热交换器加热氢并然后进一步输送到消耗器。在此，至消耗器的输送可以以高于低温存储器系统的内罐中压力的压力进行。

4、低温泵布置在低温容器的内罐内，即低温存储器系统在正常运行中的深冷的区域中。因此，低温泵在正常运行时完全被低温流体包围。低温泵的驱动装置设置为在深冷温度下工作。

5、这种装置的加注通过加注接口进行，其中根据本发明，加注至少部段式通过提取管路进行，即至少部段式通过也可以由低温泵经此从内罐提取氢的相同管路进行。根据本发明通过弹簧加载的止回阀或到内罐中的换向阀进行加注。由此可以通过提取管路给低温存储器系统加注，但在此绕过内罐中的低温泵。

6、通过在内罐中使用低温泵可以实现以下优点：允许内罐中的运行压力最小化，并且可以小于消耗器的尽可能最小的供应压力。内罐中的低的运行压力实现更长的压力形成时间或更低的设计压力和从而更低的壁厚，即可实现更轻的内罐或更复杂的存储容器几何形状。液态气体加注时的回气损失(backgas)可以通过较低的内罐压力降低。内罐中改进的热力学条件实现更高的加注速度。扬程(输送压力)或输送量的变化被加速或简易化。为运行完全暴露在低温流体温度下的低温泵的能耗明显低于主动系统，主动系统带有基本上在环境温度下进行驱动和/或压缩工作的风机或泵或压缩机。在配置合适时可以选择性输送液体和/或气体。这实现提取质量流量和通过体积功降低压力之间的协调。

7、本发明的改进设计方案在说明以及附图中给出。

8、根据一种实施方式，弹簧加载的止回阀布置在进入内罐的进入管路中，该进入管路由以下管路分支而成，该管路由导出由低温泵输送的介质的压力管路和提取管路构成。

9、进入内罐的进入管路是一种管路，其通入低温存储器系统的内罐，优选靠近内罐的顶部，和/或进入内罐的其中通常有气态氢的区域中。

10、根据另一种实施方式，在低温泵的导出被输送介质的压力管路中布置有换向阀，其中，导出被输送介质的压力管路在换向阀处过渡到进入内罐的进入管路中，使得在换向阀处，根据换向阀的状态，要么打开到压力管路的入口并关闭到进入管路的入口，要么关闭到压力管路的入口并打开到进入管路的入口。

11、优选地，换向阀具有到提取管路的入口，其既在打开到压力管路的入口时打开也在打开到进入管路的入口时打开。换向阀因此具有三个入口，即到提取管路、到进入管路和到低温泵的压力管路。

12、优选地，换向阀具有集成的悬浮体，其中，悬浮体的自重在加注时保持在下端位置，使得进入管路被释放以填充内罐。在低温泵的启动运行时，悬浮体通过输送流抬起，使得其关闭到内罐的进入管路并且输送流仅泵送到消耗器中。

13、优选地，低温泵设计为两侧输送的直线泵。

14、特别优选地，直线泵的左和/或右输送流设计成选择性输送气态或液态的氢，优选通过靠近泵的截止阀用于从lh2(液态氢)切换到gh2(气态氢)。

15、优选低温容器设置为将加热的氢的部分流，即在热交换器之后提取的氢的部分流，通过气体回流管路导回内罐中，以提高内罐压力并且优选地保持在最小压力。优选在气体回流管路中布置有用于将气体导回到内罐的截止阀。

16、优选在用于将气体导回到内罐的气体回流管路中安装有优选具有后接压力安全阀的减压器。由此可以限制用于将气体导回到内罐中的压力。

17、优选在低温泵和消耗器之间设置有用于温暖的氢的缓冲容器。由此可以补偿低温泵可能出现的输送功率波动。

技术特征：

1.一种低温存储器系统，其包括用于存储氢的低温容器，所述低温容器具有内罐(1)和外容器(2)，

2.按照权利要求1所述的低温存储器系统，

3.按照权利要求1所述低温存储器系统，

4.按照权利要求3所述低温存储器系统，

5.按照权利要求3所述的低温存储器系统，

6.按照权利要求1所述的低温存储器系统，

7.按照权利要求6所述的低温存储器系统，

8.按照权利要求1所述的低温存储器系统，

9.按照权利要求8所述的低温存储器系统，

10.按照权利要求1所述的低温存储器系统，

技术总结本发明涉及一种低温存储器系统，其包括用于存储氢的低温容器，所述低温容器具有内罐(1)和外容器(2)，其中低温容器的内罐(1)中布置有至少一个低温泵(21)，其中，所述低温泵(21)将液态和/或气态的氢以高于内罐(1)中压力的压力单级或多级地通过提取管路(27)输送到消耗器(5)，其中，内罐(1)能通过加注接口(14)加注，其中，至少部段式通过提取管路(27)进行加注，其中，通过弹簧加载的止回阀(25)或换向阀(26)实现向内罐(1)的加注。技术研发人员：G·巴特洛克受保护的技术使用者：麦格纳斯太尔汽车技术两合公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18