[发明专利]氢气储存和供应系统

说明书

一种用于储存氢气并将氢气供应至氢气利用单元(130)的系统，所述系统包括：第一氢气储存罐(110)，包括通过吸着来亚稳态地储存氢气的第一材料(111)，和第二氢气储存罐(120)，包括通过吸着来可逆地储存氢气的第二材料(121)，从所述第一罐至所述第二罐和/或所述氢气利用单元的氢气输出部(1101)，从所述第二罐至所述氢气利用单元的氢气输出部(1201)，以允许所述第一罐向所述氢气利用单元供应第一氢气流，且所述第二罐向所述氢气利用单元供应第二氢气流，所述第二流补足和/或替代所述第一流。

技术领域

本发明涉及一种氢气储存和供应系统。本发明还涉及一种与之相关的方法。

背景技术

存在氢气储存和供应系统。这些系统至少包括储存氢气的固体材料。该固体材料可为亚稳态材料。这种材料储存相当大量的氢气。但这种材料在使用时必须加热以提供显著的储存率。此外，即使在存放时，该亚稳态的材料也总是随着时间的流逝而释放少量氢气。

这些系统必须遵从与其预期用途例如在机动车辆中的用途(例如燃料电池)有关的多重限制。

需要足够的储存容量及储存率以确保计划的用途。但是，在启动时，该储存率无法通过常规系统达到且需要电池的存在。此外，对于氢气需求的快速及实质增加的情形，必须突然升高该材料的温度，这难以实现而且可能造成氢气生产过剩。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于解决以上缺点中的至少一个的系统。本发明的目的尤其是提供一种安全同时又实用的系统。

为此目的，提供一种用于储存氢气并将氢气供应至氢气利用单元的系统，包括：

第一氢气储存罐，包括通过吸着来亚稳态地储存氢气的第一材料，和

第二氢气储存罐，包括通过吸着来可逆地储存氢气的第二材料，

从所述第一罐至所述第二罐和/或所述氢气利用单元的氢气输出部，

从所述第二罐至所述氢气利用单元的氢气输出部，

以允许所述第一罐向所述利用单元供应第一氢气流，且所述第二罐向所述利用单元供应第二氢气流，所述第二流补足和/或替代所述第一流。

这些特征有利地通过以下特征单独或以其技术上任何可能的组合来补充：

所述系统配置为允许所述第一罐向所述第二罐供应所述第一流以用氢气再填充所述第二罐，

所述系统配置为至少在操作位置时，所述第一罐、所述第二罐和所述氢气利用单元保持流体连通，且由所述第二材料所储存的氢气量的变化根据所述氢气利用单元的氢气需求被动地被控制，

所述第二材料适于形成氢化物，优选金属氢化物，优选LaNi₅、FeTi、TiCr、TiV、TiZr和/或TiMn₂类的金属氢化物。

所述第一材料适于形成氢化物，优选金属氢化物，例如铝烷，例如至少铝烷相，例如α铝烷，例如α主铝烷(alpha prime alane)和/或氨硼烷和/或1,2-二胺硼烷，和/或氢化锂和/或氢化铝锂。

所述第二罐例如配置为在环境温度下供应所述第二氢气流以允许操作所述利用单元，

从所述第一罐至所述第二罐和/或所述氢气利用单元的氢气输出部设置有止回阀，

所述氢气利用单元包括燃料电池和/或废气处理系统和/或氢气马达，

对于每个第二罐，所述系统包括从所述第二罐至所述氢气利用单元的氢气输出部和所述第二罐的氢气输入部，所述输入部至少部分地与所述输出部分开，配置为实施下文所述方法的控制构件。

本发明还涉及一种用于向氢气消耗单元供应氢气的方法，该方法由根据本发明的系统来实施。