多体低温存储器系统的制作方法

本发明涉及一种多体低温存储器系统，其包括至少两个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多体低温存储器系统。

背景技术：

1、已知使用移动的低温存储系统以便在交通工具中携带驱动所需的氢。也存在具有两个罐(双罐设备)或更多罐(多罐设备)的交通工具，尤其如果需要大量燃料和/或几何的安装空间导致划分为相同或不同尺寸的多个存储容器时。通常移动式多液氢存储系统这样设计，使得低温容器分别在技术上是全面的并且彼此自主地工作。多个低温容器在此共同给同一消耗器或分别单独的消耗器(例如燃料电池模块)供应燃料。

2、通常多罐设备具有多个缺点。例如如果一个低温容器中有重要部件故障，则通常该存储器中的剩余的氢的量不被使用，交通工具的续航里程由此缩短。

3、在单个低温容器中，内罐中的压力必须高于到消耗器的管路中的供应压力。例如如果低温容器的尺寸不同，或者如果进行不同的提取，则容器中会出现不同的燃料水平、温度和压力，带来负面的影响，例如对后续加注的负面影响。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是给出一种所述类型的多体低温存储器系统，其至少减少了一些上述问题，并且尤其给出一种包括至少两个用于存储氢的低温容器的多体低温存储器系统，所述多体低温存储器系统以具有成本效益的方式实现最小化两个/更多个内罐中的运行压力。

2、上述问题的解决方案由一种多体低温存储器系统实现，所述多体低温存储器系统包括至少两个用于存储氢的低温容器，即具有内罐和外容器的主存储系统和至少一个具有另外的内罐和另外的外容器的次存储系统，其中，两个低温容器通过低温连接管路以液压连通的方式连接，其中，至少一个低温泵布置在所述主存储系统的低温容器的内罐中，所述低温泵将液态和/或气态的氢无压和/或加压地、单级或多级地并且深冷或者说低温地输送给热交换器，所述热交换器加热氢并以比内罐中的压力更高的压力将氢继续输送给消耗器。

3、根据本发明，一种多体低温存储器系统具有至少两个低温容器，低温容器分别具有内罐和外容器，其中，在内罐和外容器之间通常分别设置有隔离空间，尤其真空空间。两个低温容器、尤其两个内容器通过低温的连接管路液压连通地、即流体导通地连接。

4、在低温容器中的一个低温容器的内罐中，即主存储系统的内罐中布置有至少一个低温泵。通过低温泵，液态和/或气态的氢可以低温供给到热交换器，该热交换器加热氢并进一步输送到消耗器。在此，至消耗器的输送可以以高于主存储系统的内罐中的压力的压力进行。

5、通过使用两个内罐之间的连接管路，可以在主存储系统中对两个低温容器使用唯一的低温泵。一个低温泵足以将燃料从多个低温容器输送到消耗器。通过低温泵和连接管路的组合，两个/更多个内罐中的运行压力可以最小化并且可以小于相对于消耗器的尽可能最小的供应压力。该装置还实现在常规运行中的质量转移(德语：massentransfer)并在必要时补偿燃料量。

6、术语“多体低温存储器系统”在此文本中包括低温存储系统，其包括至少两个低温容器，即双罐系统。

7、本发明的改进设计方案在从属权利要求、说明以及附图中给出。

8、优选地，低温泵在正常运行中完全被低温流体包围和/或低温泵的驱动装置设置为在深冷温度下工作。由此实现用于冷气体压缩的电功率消耗更低。

9、所述连接管路优选具有至少一个，优选两个靠近罐的截止阀，所述截止阀设置为实现液压的压力补偿并且优选还用于在发生泄漏时，关闭两个内罐之间通过连接管路的连接，将两个罐彼此隔离。靠近罐的截止阀可以布置在相应的罐处，优选分别在内罐和外容器之间的隔离空间中。连接管路和两侧的截止阀的组合实现低温容器之间补偿流的受控释放。这导致相互通连的内罐之间的压力补偿。

10、连接管路优选在靠近罐的截止阀之后，特别优选仅优选导引到相应内罐的靠近底部的区域中的管路端部。所述连接管路优选基本上是简单的管路，其除所述截止阀外不包括其它部件。所述连接管路优选是独立于两个低温容器的提取装置、如提取管路的管路。

11、优选主存储系统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。优选在回流管路中布置有用于将气体导回到内罐的截止阀。

12、优选在用于将气体导回到内罐的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。

13、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。

14、主存储系统和次存储系统可以优选通过相应的加注接口分别加注，即每个罐单独加注。

15、优选仅在主存储系统中布置一个或多个低温泵。在次存储系统中优选不布置低温泵。

16、总体而言，除了在次存储系统中没有布置低温泵之外，次存储系统优选基本上包括与主存储系统相同的部件。在另一优选设计方式中，在次存储系统中省略至少一个或多个用于在主存储系统中增加压力、提取和/或调节氢的部件，尤其热交换器和/或提取管路和/或提取管路中的一个或多个截止阀。由此可以优化成本，系统重量和存储容量。

技术特征：

1.一种多体低温存储器系统，其包括至少两个用于存储氢的低温容器，即具有内罐(1)和外容器(2)的主存储系统和至少一个具有另外的内罐和另外的外容器的次存储系统(30)，其中，两个低温容器通过低温连接管路(27)以液压连通的方式连接，其特征在于，至少一个低温泵(21)布置在所述主存储系统的低温容器的内罐(1)中，所述低温泵将液态和/或气态的氢无压和/或加压地、单级或多级地并且深冷地输送给热交换器(7)，所述热交换器加热氢并以比内罐(1)中的压力更高的压力将氢继续输送给消耗器(5)。

2.按照权利要求1所述的多体低温存储器系统，

3.按照权利要求1所述的多体低温存储器系统，

4.按照权利要求1所述的多体低温存储器系统，

5.按照权利要求1所述的多体低温存储器系统，

6.按照权利要求1所述的多体低温存储器系统，

7.按照权利要求1所述的多体低温存储器系统，

8.按照权利要求1所述的多体低温存储器系统，

9.按照权利要求1所述的多体低温存储器系统，

10.按照权利要求1所述的多体低温存储器系统，

技术总结一种多体低温存储器系统，包括至少两个用于存储氢的低温容器，即具有内罐(1)和外容器(2)的主存储系统和至少一个具有另外的内罐和另外的外容器的次存储系统(30)，其中，两个低温容器通过低温连接管路(27)以液压连通的方式连接，其中，至少一个低温泵(21)布置在所述主存储系统的低温容器的内罐(1)中，所述低温泵将液态和/或气态的氢无压和/或加压地、单级或多级地并且深冷地输送给热交换器(7)，所述热交换器加热氢并以比内罐(1)中的压力更高的压力将氢继续输送给消耗器(5)。技术研发人员：G·巴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