[实用新型]一种低温液态流体存储系统

说明书

一种低温液态流体存储系统，包括低温液态流体储罐、燃料电池和制冷装置；低温液态流体储罐设有气体出口单元和液体入口；燃料电池的气体入口和低温液态流体储罐的气体出口单元连接，燃料电池的电力输出端和制冷装置供电端连接；制冷装置的气体入口和低温液态流体储罐的气体出口单元连接，制冷装置的液体出口和低温液态流体储罐的液体入口连接。上述低温液态流体存储系统，含有燃料电池发电系统，可利用低温液态流体储罐蒸发的气体进入燃料电池发电，对制冷装置供电，燃料电池与制冷装置同步工作，使得低温液态流体存储系统避免使用外界电力供应，降低了低温液态流体的损耗率，摆脱了对外界电力供应的依赖，实现了低温液态流体存储系统的封闭。

技术领域

本实用新型涉及低温流体存储技术领域，尤其涉及一种低温液态流体存储系统。

背景技术

在航天领域，液氢作为氢氧发动机的推进剂，是已知可以提供最大推力且体积能量密度和质量能量密度很高的燃料，而且氢是一种清洁能源，越发受到重视。大型液氢贮罐是航天器液氢存储和加注的专用设备，如美国著名的土星-5运载火箭装载1275m³液氢，地面贮罐容积为3500m³，以及用于液氢运输的30-60m³罐式槽车和115m³铁路罐车。在氢燃料汽车领域，使用小型液氢贮罐存储液氢具有存储质量轻、体积小、加注时间短、贮罐寿命长等优点，是首选的储氢方式。

由于液氢的沸点在20.36K(1atm)，以大气环境为300K，液氢贮罐内外存在280K左右的温差。虽然液氢贮罐采取严格的绝热措施，不可避免的漏热和氢较小的汽化潜热，使得液氢持续地蒸发，如NASA使用的3800m³的液氢贮罐，总蒸发率达到600000L/年。由于液氢贮罐是压力容器，为了避免贮罐内压力过高，需要将氢气放空燃烧。为了减少放空损失，前人提出了多种方法。首先，漏热量和贮罐表面积与体积之比(S/V)正相关，球形贮罐比椭球形、圆柱形、半球形、蝶形等多种形状贮罐的S/V都要小，故球形贮罐得以大量应用，美国的大型液氢贮罐多采用球形罐体。其次是被动减少漏热量的方法，即对液氢贮罐采取真空多层绝热、安装辐射屏等方法。最后，是主动利用制冷机弥补漏热量，来减少液氢蒸发甚至达到无损储存的方法。具体的操作方法有三种，一是利用制冷机冷却贮罐冷屏，降低热辐射；二是液氢流入制冷机，被冷却后流回贮罐，达到平衡漏热损失的效果；三是，收集要放空的氢气，利用制冷机液化后再流回贮罐。然而，上述传统的降低液氢贮罐损耗的方法，都需要贮罐系统外的电力供应。

实用新型内容

鉴于此，有必要提供一种无需外界电力供应的低温液态流体存储系统。

一种低温液态流体存储系统，包括低温液态流体储罐、燃料电池和制冷装置；

所述低温液态流体储罐设有气体出口单元和液体入口；

所述燃料电池的气体入口和所述低温液态流体储罐的气体出口单元连接，所述燃料电池的电力输出端和所述制冷装置的供电端连接；

所述制冷装置的气体入口和所述低温液态流体储罐的气体出口单元连接，所述制冷装置的液体出口和所述低温液态流体储罐的所述液体入口连接。

在一个实施例中，还包括储能装置，所述储能装置设于所述燃料电池的电力输出端和所述制冷装置的供电端之间。

在一个实施例中，所述储能装置为蓄电池。

在一个实施例中，所述气体出口单元包括设于所述低温液态流体储罐上的第一气体出口和第二气体出口，所述第一气体出口和所述燃料电池的气体入口连接，所述第二气体出口和所述制冷装置的气体入口连接。

在一个实施例中，所述气体出口单元包括设于所述低温液态流体储罐上的气体出口和三通，所述气体出口和所述三通的入口连通，所述三通的第一出口和所述燃料电池的气体入口连接，所述三通的第二出口和所述制冷装置的气体入口连接。