CN110546423A - 氢气储存和供应系统 - Google Patents

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Abstract

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，包括：第一氢气储存罐(110)，包括通过吸着来储存氢气的第一材料(111)，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)，在相同温度和相同氢气填充水平下，所述第一材料的解吸平衡压力严格小于所述第二材料的解吸平衡压力，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，其中，所述第二流补足和/或替代所述第一流。

Description

氢气储存和供应系统
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。这些系统至少包括通过吸附作用或吸收作用储存氢气的固体材料。
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。但是大量的氢气会带来安全问题，尤其是当系统必须能够在高温下运行时。通过限制例如高温下所经受的压力来设计系统是一种可能。但是，这种低压操作带来了系统效能的问题，甚至冒着使其在低温下无法操作的风险。
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，包括通过吸着来储存氢气的第一材料，
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，
在相同温度和相同氢气填充率下，所述第一材料的解吸平衡压力严格小于所述第二材料的解吸平衡压力，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，
所述第一材料和/或所述第二材料适于形成氢化物，优选金属氢化物，
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，
所述至少一个第二罐包括优选适于交替供应所述第二流的多个第二罐，
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。
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：
使所述第一材料的温度升高以达到操作温度，
在该温度升高之前和/或期间，由所述第二罐向所述利用单元供应代替所述第一流的所述第二氢气流，
一旦所述第一材料达到所述操作温度，便通过所述第一罐供应所述第一氢气流，并且优选停止供应所述第二流，
通过所述第一罐向所述利用单元供应所述第一氢气流，
除所述第一流之外，通过所述第二罐向所述利用单元供应所述第二氢气流，通过所述第一罐用氢气再填充所述第二罐，
在通过所述第二罐供应所述第二氢气流的至少一个步骤结束时，所述第二罐具有足以执行供应所述第二氢气流的新步骤的填充量。
附图说明
本发明的其他特性及优点将从对实施方式的以下描述中显现。在附图中：
图1示出根据本发明示例性实施方式的系统的实例，
图2示出根据本发明示例性实施方式的系统的实例，
图3示出在实施根据本发明示例性实施方式的方法的实例期间系统行为的实例，
图4示出在实施根据本发明示例性实施方式的方法的实例期间系统行为的实例，
图5示出根据本发明示例性实施方式的系统的材料的实例的行为，
图6示出根据本发明示例性实施方式的系统的材料的实例的行为，以及
图7示出图6的材料的实例的行为。
具体实施方式
氢气储存和/或供应系统
一般介绍
参考图1和图2，这些图描述氢气储存和/或供应系统100。
系统100例如是用于储存和/或供应氢气至例如至少氢气利用单元130的系统。系统100例如是用于装置的氢气储存和/或供应系统。
系统100是例如用于车辆的氢气储存和/或供应系统。该车辆是例如机动车辆。该机动车辆例如是例如由燃料电池供电的电动车辆。机动车辆例如是热力发动机车辆。
系统100例如是用于固定装置的氢气储存和/或供应系统。该固定装置例如是电力供应单元，例如发电机，例如用于供应备用和/或紧急电力的单元，例如照明单元，例如用于照明建筑物的单元。电力供应单元例如是可携带的。
系统100包括例如至少一个第一氢气储存罐110，例如多个第一罐110。第一罐110包括例如第一氢气储存材料111。
除非另有说明，否则术语第一、第二和其他序数仅用于列出元件，并不影响这些元件之间的顺序。
第一材料111例如是例如通过吸着的氢气储存材料。
吸着(sorption)意指将物质吸附或吸收于另一物质上或中的过程。吸收(absorption)意指材料将分子保持于其体积中的能力。吸附(adsorption)意指材料将分子保持于其表面上的能力。
第一材料111可为固体材料或呈凝胶形式。第一材料111可为可逆储存材料。第一材料111可为吸附和/或吸收储存材料。第一材料111可为氢化/脱氢储存材料。
系统100包括例如至少一个第二氢气储存罐120。第二罐120包括例如第二氢气储存材料121。第二材料121例如是例如通过吸着的可逆氢气储存材料。
第二材料121可为固体材料或呈凝胶形式。第二材料121可为通过吸附作用和/或吸收作用的储存材料。第二材料121可为通过氢化和/或脱氢的储存材料。
可逆意指起初被填充且已至少部分地排放的材料可至少部分地用该材料置于其中的介质(例如由气态氢气组成的介质)再填充。
部分再填充可按照惯例定义为在小于或等于200巴的压力下且在适用于再填充材料的温度范围内例如在用于在所考虑的压力下再填充该材料的最佳温度下进行再填充，例如以便达到给定填充率，例如50％，例如以便使该填充率增加给定百分比，例如至少10％。
该系统包括从第一罐至第二罐和/或氢气利用单元的氢气输出部1101。
该系统包含例如从第二罐至氢气利用单元的氢气输出部1201。
第一材料111例如在其用于吸着氢气的热力学性质方面不同于第二材料121。
例如在相同温度和相同氢气填充率下，第一材料111的解吸平衡压力严格小于第二材料的解吸平衡压力，以便允许第一罐向利用单元供应第一氢气流，且第二罐向利用单元供应第二氢气流，第二流补足和/或替代第一流。
因此有可能利用第一罐制造安全系统，其可利用第二罐验证压力极限标准，并且提供更具反应性的单元。
相同温度和相同填充率意指给定温度及给定填充率。
相同温度例如介于40℃与60℃之间，例如等于50℃。
相同填充率例如介于40％与60％之间，例如实质上等于50％。填充率例如表示为百分比。填充率意指在给定温度下引入至系统中的氢气的质量与系统可容纳的最大氢气质量的比。
按照惯例，可以定义在例如200巴的参考压力下计算最大质量及填充率。
在50℃下，且在50℃下的填充率50％下，第一材料111例如具有严格小于第二材料121的氢化平衡压力。
在给定温度和给定填充率下材料的解吸平衡压力意指施加于材料上以使得不存在氢气释放的最小气体压力。在极低压力下，氢气会释放。
在给定温度和给定填充率下材料的吸收或吸附平衡压力意指施加于材料上以使得不存在氢气吸收或吸附的最大气体压力。在极高压力下，会吸收或吸附氢气。
解吸平衡压力例如为脱氢平衡压力。
例如在相同温度和相同填充率下，第一材料111的解吸和/或吸附和/或吸收平衡压力，例如氢化和/或脱氢吸收平衡压力，严格小于第二材料121的解吸和/或吸附和/或吸收平衡压力，例如氢化和/或脱氢吸收平衡压力，例如小至少1毫巴，例如小至少10毫巴，例如小至少100毫巴，例如小至少1巴。
例如，该系统配置为和/或第一罐和第二罐设置为和/或第一材料和第二材料设置为例如当系统正在操作时，例如在第一操作位置，允许第一罐110向利用单元130供应第一氢气流。
例如，该系统配置为和/或第一罐和第二罐设置为和/或第一材料和第二材料设置为例如当系统正在操作时，例如在第一操作位置，允许第二罐120向利用单元130供应第二氢气流，该第二流例如补足和/或替代第一流。
因此有可能利用第一罐制造安全系统，其可利用第二罐验证压力极限标准，并且提供更具反应性的单元。
当温度对于第一罐来说不足时，此单元可例如允许启动系统。具体地，第二罐120例如适于供应第二氢气流以便允许例如除第一氢气流之外，例如在无第一氢气流的情况下，例如在环境温度下，例如在小于或等于15℃，例如小于或等于10℃，例如小于或等于0℃，例如小于或等于-10℃，例如小于或等于-20℃的环境温度下操作上述利用单元。因此可以快速启动系统，即使在不适于第一罐的低温下，例如加热第一罐时。
替代性地或除此之外，当需求突然提高时这样的单元能够快速供应需求过剩的氢气。
因此可以提供一种在较低压力下有效运行的系统，其减小了罐壁的厚度且改善了其体积密度和/或其重量储存密度。
具体地，可以在第二罐中获得高平衡压力，确保在高压力下的氢气供应和/或第二材料内氢气的高填充率和/或高可获得性，和/或具有低操作温度和/或减小低温下真空的风险及因而材料受污染的风险。
也可能省去第二罐的预热装置，或限制该预热装置的尺寸，或限制其使用。这是特别有利的，因为在低温下工作的电池可能占据相当大的空间和/或具有相当大的质量。这也可以简化系统，因为与预热有关的限制较少。这与在预热期间功率受限相比可以更快速或甚至立即具有相当大的功率。
这也有可能省去处于低压下的第一罐中的过压释放阀，或减少与阀相关联的泄漏。亦有可能省去第二罐中的过压阀或泄压阀，该第二罐尺寸更加适度，可设计成具有增加的抗性，或降低与阀相关联的泄漏。例如如果来自罐的元件堵塞了阀和/或使此过程限制于紧急情况下，有可能减少与此类阀相关联的氢气损失和/或在氢气释放期间相关的安全风险。
因此有可能在不会引起操作或安全问题的情况下不受系统的最低和/或最高温度限制。
亦有可能相对于尺寸设计成高度耐高压的高度稳定的罐来修改罐设计。这大大提高了体积和/或重量储存容量，和/或效能及热传递，因为存在更少需要加热的材料，和/或降低罐的重量，和/或减少与罐相关联的其他元件，诸如不再需要耐高压的连接构件。
系统100例如配置为当系统正在操作时使用第一罐110再填充第二罐120。该系统例如配置为例如在第二操作位置时允许第一罐110向第二罐120供应第一流以用氢气再填充第二罐120。
因此有可能在第一罐110不能够或不足以充分确保氢气需求时替代性地使用第二罐120，然后在平稳或较平静阶段期间再填充第二罐120，以用于第二罐120的新用途。
氢气利用单元
系统100包括例如至少一个氢气利用单元130，例如多个氢气利用单元。
至少一个氢气利用单元130是或包括例如氢气消耗单元。
至少一个氢气利用单元130是或包括例如用于处理来自马达的气体，例如在排气管线区域中的气体的系统。
至少一个氢气利用单元130是或包括例如燃料电池，例如质子交换膜燃料电池。
至少一个氢气利用单元130可包括燃料电池和/或适于由燃料电池供电的电动马达。至少一个氢气利用单元是或包括例如氢气马达，例如适于被供应氢气的热力发动机，例如内燃机和/或混合动力发动机。
该系统例如配置为第一罐110和/或第二罐120可为氢气利用单元供应氢气。氢气利用单元具有例如大于或等于1.5巴，例如2.5巴，例如5巴，例如10巴的输入压力。
流体连接
例如，如图1中所示，第一罐110和/或第二罐120和/或氢气利用单元130例如流体连接。
“两个元件之间的流体连接”意指适于使该两个元件处于流体连通的所有流体连通构件。流体连通构件可例如包括一个或多个管和/或一个或多个阀。
例如，第一罐110与第二罐120流体连接，例如使得可选择地阻断该流体连接。例如，第二罐120与氢气利用单元130流体连接，例如使得可选择地阻断该流体连接。例如，第一罐110与氢气利用单元130流体连接，例如使得可选择地阻断该流体连接。
系统100包括例如从第一罐110至第二罐120和/或氢气利用单元130的氢气输出部1101。输出部1101例如设置有例如至少可在打开位置与闭合位置之间移动的输出阻断构件1102，其包括例如阀，例如电磁阀。在打开位置时，输出部1101准许来自第一罐110的氢气流动。在闭合位置时，输出部1101不允许来自第一罐110的氢气流动。输出部1101包括例如一个或多个管和/或一个或多个壁。输出部1101可设置有止回阀，例如以防止氢气从第二罐120和/或氢气利用单元130回流。
系统100包括例如从第二罐120至氢气利用单元130的氢气输出部1201。输出部1201形成例如第二罐120的自第一罐110的氢气输入部。例如是压力来决定该输出部的行为是输出行为还是输入行为。替代性地或除此之外，第二罐120的自第一罐110的氢气输入部可至少部分地与输出部1201分开。输出部1201例如设置有例如至少可在打开位置与闭合位置之间移动的输出和/或输入阻断构件1202，其包括例如阀，例如电磁阀。在打开位置时，输出部1201准许氢气自和/或至第二罐120流动。在闭合位置时，输出部1201不允许来自第二罐120的氢气流动。输出部1201包括例如一个或多个管和/或一个或多个壁。
系统100包括例如氢气利用单元130的自第一罐110和/或第二罐120的氢气输入部1301。第一输入部1301例如设置有例如至少可在打开位置与闭合位置之间移动的输入阻断构件1302，其包括例如阀，例如电磁阀。在打开位置时，输入部1301准许至消耗单元130的氢气流动。在闭合位置时，输入部1301不允许至消耗单元130的氢气流动。输入部1301可设置有计量构件，输入阻断构件1302形成该计量构件或该计量构件不同于输入阻断构件1302。输入部1301包括例如一个或多个管和/或一个或多个壁。输入部1301可设置有止回阀，例如以防止氢气从氢气利用单元130返回。
输出部1101和/或输出部1201和/或输入部1301例如在连接部1103的区域中接触。
第二罐120包括例如不同于第一罐110的氢气再填充构件。该不同的氢气再填充构件包括例如专用输入部，包括例如一个或多个管和/或一个或多个壁。该专用输入部例如设置有专用阻断构件，其包括例如阀，例如电磁阀，且例如至少可在打开位置与闭合位置之间移动。
第一罐110例如在不必通过第二罐120的情况下流体连接至氢气利用单元130。替代性地或除此之外，第二罐120例如设置在第一罐110与氢气利用单元130之间，第一罐110与氢气利用单元130经由第二罐120流体连接。
罐可拆卸性
第一罐110例如是可拆卸的。第二罐120例如是不可拆卸的。可拆卸意指可以在不拆卸系统其余部分(拆卸系统其余部分将会使系统无法正常工作)的情况下进行更换。不可拆卸意指在不拆卸系统其余部分(拆卸系统其余部分将会使系统无法正常工作)的情况下不可进行更换。
第一罐110与第二罐120之间的流体连接因此可以例如在不停止装置(例如车辆)的操作的情况下或在第二罐120不可拆卸的情况下再填充第二罐120。
可以独立于第二罐来确定第一罐的尺寸，这简化了系统的尺寸设计，并且改善了第一罐的紧凑性，这在第一罐是可拆卸的情况下尤其引人关注。此外，可以将第一罐的尺寸设计为可以在高温下存放。
多个第二罐
例如，如图2中所示，系统100可包括多个第二罐120a、120b。例如，如图2中所示，第一罐110和/或第二罐120a、120b和/或氢气利用单元130例如流体连接。
系统100包括例如自第一罐110至第二罐120a和/或第二罐120b和/或氢气利用单元130的氢气输出部1101。输出部1101例如设置有第一输出阻断构件1102。
对于每个第二罐120a、120b各自，系统100包括例如自第二罐120a、120b各自至氢气利用单元130的氢气输出部1201a、1201b。
对于每个第二罐120a、120b各自，系统100包括例如第二罐120a、120b各自的自第一罐110的氢气输入部1203a、1203b。这些输入部1203a和1203b因此允许第二罐接收来源于第一罐110的氢气。输入部1203a、1203b各自例如至少部分地与输出部1201a、1201b各自分开。输入部1203a、1203b各自及输出部1201a、1201b各自包括例如共同部分。
输出部1201a、1201b各自例如设置有例如至少可在打开位置与闭合位置之间移动的输出阻断构件1202a、1202b，其包括例如阀，例如电磁阀。在打开位置时，输出部1202a、1202b各自允许氢气自第二罐120a、120b各自例如流动至氢气利用单元130。在闭合位置时，输出部1201a、1201b各自不允许例如在氢气利用单元130与第二罐120a、120b各自之间氢气自和/或至第二罐120a、120b各自流动。输出部1201a、1201b各自包括例如一个或多个管和/或一个或多个壁。
输入部1203a、1203b各自例如设置有例如至少可在打开位置与闭合位置之间移动的输入阻断构件1204a、1204b，其包括例如阀，例如电磁阀。在打开位置时，输入部1203a、1203b各自允许氢气例如自第一罐110至第二罐120a、120b各自流动。在闭合位置时，输入部1203a、1203b各自不允许氢气自第二罐120a、120b各自，例如自第一罐110流动。输入部1203a、1203b各自包括例如一个或多个管和/或一个或多个壁。
系统100包括例如氢气利用单元130的自第一罐110和/或第二罐120a和/或第二罐120b的氢气输入部1301。第一输入部1301例如设置有输入阻断构件1302。
输出部1101可设置有止回阀1104，例如以避免任何氢气自输出部1201a和/或输出部1201b和/或输入部1301和/或第二罐120和/或氢气利用单元130回流。
罐
第一罐110包括例如第一罩壳112、例如设置于第一罩壳112内的第一材料111。
第二罐120包括例如第二罩壳122，例如设置于第二罩壳122内的第二材料121。第二罩壳122与第一罩壳112相比具有例如较高的耐压性。
替代性地或除此之外，第一罐110及第二罐120或120a和120b包括其内设置有第一材料111和第二材料121的共同罩壳。该共同罩壳例如与第一罩壳112和/或第二罩壳122组合。替代性地，第一罩壳112和/或第二罩壳122设置于该共同罩壳内。
氢化物
一般描述
第一材料111和/或第二材料121包括或为例如适于形成氢化物，例如金属氢化物的氢气储存材料。
第一材料111和/或第二材料121包括或为例如适于例如在环境温度下形成氢化物的金属合金。
第一材料111和/或第二材料121包括例如粉末。
第一材料111和/或第二材料121可包括金属合金或由金属合金组成，例如AnBm类型的金属间化合物，例如ABm类型，例如AB2或AB5，例如AnB类型，例如A2B，例如AB，其中A和B是金属化学元素，且n和m是大于或等于1的自然数。
第一材料111和/或第二材料121可包括或其组成为金属合金，例如金属间化合物，其包括铁和/或钒和/或钛和/或锆和/或镁。第一材料111和/或第二材料121可包括或其组成为以下中的至少一种合金：LaNi5和/或FeTi和/或TiCr和/或TiV和/或TiZr和/或TiMn2和/或Mg类型的合金，和/或相应的氢化物。第一材料111和/或第二材料121亦可包括或其组成为以下中的至少一种氢化物：NaAlH4和/或LiNH2和/或LiBH4和/或MgH2类型，以及相应的脱氢形式。第一材料111和/或第二材料121可包括或其组成为Ti(1–y)Zry(MnVFe)2类型的合金，其中y大于或等于0且y小于或等于1。具体地，第一材料111和第二材料121可包括或其组成为如下合金：第一材料111的锆的质量分数严格小于第二材料121的锆的质量分数。例如，第一材料111的合金的主要组成不同于第二材料121的合金的主要组成。例如，第一材料111的合金的主要组成与第二材料121的合金的主要组成是相同的，第一材料111与第二材料121的不同之处在于至少一种合金元素。
详细实例
参考图5，该图描述了以巴为单位的氢压力组成等温线与氢气含量之间的关系，其中，氢气含量以Ti(1–y)Zry(MnVFe)2类型的合金的氢气的重量百分比表示，其中，y大于或等于0且y小于或等于1，例如其中Zr的重量百分比为约6％，亦即y＝0.1。第一罐例如起初在50℃下在21巴的绝对压力下填充，其对应于储存于合金中的约1.5％的氢气含量。当温度升高时，获得的新压力通过解吸曲线定义，而当温度下降时，获得的新压力通过对应的吸收曲线定义。以此方式，针对温度升高至80℃的临界温度，可获得48巴的临界压力。
临界压力对应于预先定义且确定为对于装置来讲为临界的值。
临界压力例如针对给定的临界温度和给定的氢气储存量，亦即针对在该临界温度下储存于罐内的该氢气量而被预先定义的，该压力小于或等于临界压力，例如严格小于临界压力。
由于氢气必须自氢化物释放以增加大气中的压力，作为第一罩壳中必须要填充氢气的空闲体积的函数，将形成稍微较低的压力。在20℃下，形成稍微大于9巴(随空闲体积而变化)的绝对储存压力。压力改变对于排放氢化物亦具有重要性。第一罐可例如最佳地供应氢气直至解吸的平衡压力等于利用单元的输入压力。但为了自第一罐获得相当大的氢气流，平衡压力与实际压力之间存在一定的压差是必需的。例如，第一罐在1.2kg的此合金下在小于10℃的温度下的操作产生对于为1kW的氢气利用单元130(诸如燃料电池)提供足够的流量而言过低的压差，直至将利用单元的热排放热量用于加热第一罐为止。最低操作温度因此是必需的，能够通过调节利用单元130的功率以需要较小的压差来降低此温度。
参考图6，该图描述了以巴为单位的氢压力组成等温线与氢气含量之间的关系，其中，氢气含量以Ti(1–y)Zry(MnVFe)2类型的不同合金的氢气的重量百分比表示，其中，y大于或等于0且y小于或等于1，例如其中Zr的重量百分比为约3％和6％，亦即分别为y＝0.05和0.1，较低的例如用作第二材料，而最高的例如用作第一材料，例如如图1中所示的设置，例如如图3中所执行。第一罐含有例如1.2kg的第一材料，第二罐含有例如200g的第二材料。在约10℃及更低的温度下，第二材料的平衡压力足以高至为1kW的利用单元130诸如燃料电池提供氢气。氢气利用单元然后产生用以将第一材料加热至50℃的热排放。在启动期间，第一罐的输出阻断构件1102和/或第二罐的输入阻断构件处于闭合位置以便阻断与第二罐120或利用单元130，例如与系统的剩余部分的任何流体连通，且输入阻断构件1202和/或输出阻断构件1302处于打开位置。例如如图3中所示，一旦达到温度，便用氢气再填充第二罐120。在较低温度下和/或针对自第二罐120的较易解吸，可以利用第二加热构件123升高第二材料的温度。由于与系统的剩余部分和/或具体地与第一材料相比，第二材料的质量显著较低，且其可在较低温度下起作用，因此在为利用单元130供氢方面，对第二材料的加热远比对第一材料的加热更有效。
参考图7，该图描述了以巴为单位的氢压力等温线与氢气含量之间的关系，其中，氢气含量以Ti(1–y)Zry(MnVFe)2类型的两种不同合金的氢气的重量百分比表示，其中，y大于或等于0且y小于或等于1，例如其中Zr的重量百分比为约3％及6％，亦即分别为y＝0.05及0.1，最低的例如用作第二材料，而最高的例如用作第一材料，例如如图1中所示的设置，例如如图3中所实施。这里示出了经由第一罐110自第二罐120再填充氢气。一旦第一材料已达到其操作温度，例如约50℃，其用于例如通过将输出阻断构件1102置于打开位置且可选地将输入阻断构件1202和/或输出阻断构件1302置于打开位置来再填充第二材料，以便允许第一罐110与第二罐120之间流体连接。第一材料和第二材料受到由第一罐110的具有高Zr含量的合金的解吸曲线定义的相同压力。为最佳地再填充第二罐120，第一罐110的约0.25wt％是必需的。为在10℃下再填充第二罐120，需要11巴的最低绝对压力。一旦第二罐120被足够地再填充，输入和/或输出阻断构件1202便置于闭合位置以阻断第一罐110与第二罐120之间的流体连通，构件1102和输出阻断构件1302例如处于打开位置。可通过直接测量第二罐120中的氢气量或者通过监测压力直至其降至低于某一阈值例如11巴来确定足够的氢气再填充水平。
具体地，第一材料111及第二材料121可包括或其组成为如下合金：第一材料111具有介于5％与15％之间，例如介于5％与12％之间，例如实质上等于6％的锆质量分数，和/或第二材料121具有介于1％与5％之间，例如介于2％与4％之间，例如实质上等于3％的锆质量分数。具有高锆质量分数的这类第一材料的使用降低了与材料的选择和/或生产相关联的成本。使用这样的质量分数尤其适用于与车辆的燃料电池有关的应用。
第一材料111和/或第二材料121可包括或其组成为适用于形成NaAlH4类型或LiNH2类型的氢化物的材料。
尺寸设计
系统例如配置为验证如下类型的不等性：
p1，de(T1，op)≥p2，ab(T2，最高) (1)
其中p1,de是第一罐的解吸平衡压力，T1,op是第一罐的至少一个操作温度，例如当永久地由氢气利用单元供应热量时的操作温度，p2,ab是第二罐的吸附/吸收平衡压力，T2,最高是至少第二罐的再填充温度，例如第二罐的最高再填充温度。
以此方式，第一罐110例如至少在第一罐110的操作温度下，例如在标称操作温度下的解吸平衡压力例如大于第二罐120在例如至少第二罐120的再填充温度，例如在第一罐的操作温度下，例如在第二罐的最高再填充温度下的吸附/吸收平衡压力。因此有可能使用第一罐110再填充第二罐120。
因此，上述系统保持有效，具有低的效能损失，可选地该低的效能损失仅在非常的温度下就可以看到。
可以独立地设计第一罐及第二罐的尺寸，产生成本方面的优势。
上述系统例如配置为验证如下类型的不等性：
p1，de(T2，最高)≥p输入 (2)
其中p1,de是第一罐的解吸平衡压力，T2,最高是第二罐的至少一个再填充温度，例如第二罐的最高再填充温度，且p输入是利用单元的输入压力，例如来源于第一罐的氢气流可进入利用单元的最低压力。
等式(1)和(2)的验证确保第一罐充满时的最大和/或临界压力与第二罐的最大或临界再填充温度之间的综合平衡。
装置或罐的最大压力意指例如装置或罐当置于操作中时不受损坏所处的压力。装置或罐的最大压力例如小于或等于300巴，例如等于300巴，例如小于或等于100巴，例如等于100巴，例如大于或等于20巴，例如等于20巴。
装置或罐的最高温度意指例如装置或罐当置于操作中时不受损坏所处的温度。装置或罐的最高温度例如小于或等于150℃，例如小于或等于100℃，例如大于或等于80℃。
加热构件
系统100包括例如第一材料111的专用第一加热构件113，例如加热器，例如电阻器，例如热交换器。因此，如果当第二罐供应必需氢气时，第一罐的温度不允许立即使用该第一罐，至少不以足够的效能使用该第一罐，可以加热第一罐，然后使用第一罐作为用于氢气利用单元和/或用以再填充第二罐的主要或唯一氢气源。
第一加热构件113是例如适于从氢气利用单元130接收用于其操作所必需的全部或部分能量或热量。例如借助于自氢气利用单元130至第一罐110的热交换器直接供应热量。热量包括或其组成为当氢气利用单元130是燃料电池时来自在该氢气利用单元130内发生的还原的热量。热量包括或其组成为例如热量，例如来自气体排出管线和/或来自热力发动机例如氢气马达的热量。热量包括或其组成为例如来自选择性催化还原的反应和/或马达例如氢气马达的操作的热量。替代性地或除此之外，能量例如是氢气利用单元130产生的电能，加热构件113包括至少一个电阻器。
具体地，系统可配置为在给定环境温度下，第二罐以足够量和/或速率和/或持续时间向氢气利用单元130供应氢气以允许通过第一加热构件113加热第一罐110，具体地自环境温度加热至具体地能够自第一罐110解吸氢气的操作温度，具体地以便允许氢气利用单元130在没有通过第二罐120的氢气供应的情况下操作。该系统可具体地经配置为在给定环境温度下，第二罐在必需的能量和/或功率和/或速率下以大于至少20％，例如至少40％，例如至少100％，例如小于300％的量供应氢气。因此有可能提供用于若干连续使用的足够余量。
第一罩壳的操作温度例如是第一罐110的解吸平衡压力大于氢气利用单元130的输入压力时所处的温度。氢气利用单元130的输入部的压力例如小于或等于10巴，例如小于或等于6巴，例如小于或等于5巴。第一罩壳的操作温度例如大于或等于第二罐120的最高再填充温度。标称操作温度例如介于20℃与80℃之间，例如介于30℃与70℃之间，例如为约50℃。起始温度例如介于-40℃与0℃之间，例如介于-30℃与-10℃之间，例如为约-20℃。
系统100可例如包括第二材料121的专用第二加热构件123，例如加热器，例如电阻器，例如热交换器。因此有可能甚至更快速地供应大量氢气，例如以便促进氢气利用单元130的操作。
冷却构件
系统100包括例如用于冷却第一材料111的第一专用构件115。第一加热构件113形成例如第一冷却构件115。该冷却例如通过循环冷却流体例如空气和/或通过帕耳贴效应实现。
系统100包括例如第二材料121的专用第二冷却构件125。第二加热构件123形成例如第二冷却构件125。该冷却例如通过循环冷却流体例如空气和/或通过帕耳贴效应实现。
储存容量
第二罐120的氢气储存容量例如小于第一罐110的氢气储存容量。第二罐120具有例如小于或等于第一罐110的氢气储存容量的50％，例如小于或等于其氢气储存容量的30％，例如小于或等于其氢气储存容量的20％的氢气储存容量。第二罐120具有例如大于或等于第一罐110的氢气储存容量的10％的氢气储存容量。
第二罐120具有例如小于第一罐110的体积。第二材料121具有例如小于第一材料111的体积。事实上，由于第二罐仅用于有限的时段，因此其容量以及因而其体积可为有限的。这也通过限制其在安全方面存在的风险而有效地设计其大小。以此方式，不必依赖于使用涉及氢气损失的阀，或在任何情况下皆有可能限制该阀在特定情形中的应用。而且，有可能限制与电池相关的能量损失，该能量损失将随时间和在温度变化过程中引起相当大的损失。
操作条件
第二材料121例如适于例如根据例如来自诸如在下文描述的控制构件的对利用单元的需求，在小于或等于0℃，例如小于或等于-10℃，例如小于或等于-20℃的温度T最低下，例如在介于1巴与15巴之间，例如针对燃料电池介于1巴与10巴之间，例如针对内燃机或热力发动机介于5巴与15巴之间，例如针对气体处理应用介于1巴与2巴之间的压力下，例如在例如约为1巴的环境压力下供应氢气，例如以便允许操作利用单元130。
第一罐110具有例如介于25℃与150℃之间，例如30℃与120℃，例如40℃与100℃之间的标称操作温度。
第一罐110例如第一罩壳112例如适于耐受介于25巴与100巴之间，例如介于40巴与60巴之间，例如介于45巴与55巴之间的内部压力，该压力是相对和/或绝对压力。
第一罐110例如第一罩壳112例如适于耐受介于40℃与150℃之间，例如介于50℃与90℃之间，例如介于60℃与85℃之间，例如约80℃的温度。
系统100例如适于使得第一罐110和/或第一罩壳112仅经受小于或等于120℃，例如小于或等于100℃，例如小于或等于80℃的温度。系统100例如适于使得第一罐110和/或第一罩壳112仅经受小于或等于80巴，例如小于或等于60巴，例如小于或等于50巴的压力。
第二罐120例如具有严格小于第一罐110的质量。第二材料121例如具有严格小于第一材料111的质量。
第二罩壳122中的第二材料121的填充水平例如大于或等于第二罩壳122的体积的5％，例如25％，例如50％。
第二罐120具有例如小于或等于10℃，例如小于或等于15℃，例如小于或等于20℃的操作温度，例如标称操作温度。
第二罐120例如第二罩壳122例如适于耐受介于20巴与130巴，例如介于50巴与110巴之间，例如介于70巴与90巴之间，例如约80巴的内部压力，该压力是相对和/或绝对压力。
第二罐120例如第二罩壳122例如适于耐受介于40℃与120℃之间，例如介于50℃与90℃之间，例如介于60℃与85℃之间的温度。
过滤构件
第一罐110和/或第二罐120可包括使气体粒子进入和/或离开的过滤构件，例如一个或多个过滤元件，包括例如一个或多个过滤器。过滤元件例如适于允许氢气气体通过和/或阻止第一材料或第二材料的粒子通过。过滤元件例如适于防止例如第一材料和/或第二材料的固态物质通过。过滤元件可包括多孔材料，例如具有多孔区段的一个或多个管，和/或织物或非织造纤维，和/或波纹板，例如波纹板金属，和/或一个或多个泡沫体和/或一个或多个线材结构。
热传递
第一罐110和/或第二罐120具有例如用于快速热传递的内部构造。
控制构件
系统可包括控制构件170。该控制构件可包括至少一个处理器和/或RAM和/或ROM和/或显示构件，例如终端机。
控制构件170可包括适用于例如实时地测量和提供系统状态的一个或多个测量值的一个或多个传感器。控制构件170可包括第一罐的第一温度传感器114，和/或第二罐的第二温度传感器124，和/或氢气利用单元的第三温度传感器134。控制构件170可包括第一罐的第一压力传感器114，和/或第二罐的第二压力传感器124，和/或氢气利用单元的第三压力传感器134。控制构件170可包括第一罐的第一氢气浓度传感器114，和/或第二罐的第二氢气浓度传感器124。
控制构件170可例如控制第一罐110，例如第一加热构件113。控制构件170可例如控制第二罐120，例如第二加热构件123。控制构件170可例如控制氢气利用单元130。控制构件170可例如控制输出部1101，例如第一阻断构件1102。控制构件170可例如控制输出部1201，例如第二阻断构件1202。控制构件170可例如控制输入部1301，例如第三阻断构件1302。
控制构件例如配置为实施诸如在下文描述的方法。
控制构件例如配置为在第一罐110的温度大于临界温度，例如大于或等于-5℃，例如小于或等于15℃，例如实质上等于10℃的情况下，不使用第二罐120的氢气来启动系统。
燃料电池
参考图1和图2，图1和图2描述了氢气利用单元130包括或是燃料电池的系统100。系统100因此是用于储存氢气并将氢气供应至燃料电池，例如用于装置，例如用于车辆或固定装置的系统。还描述了包括系统100的燃料电池系统。
燃料电池是例如质子交换膜燃料电池。燃料电池例如适于在输出时提供足以用于给定应用的标称电功率。
排气管线
氢气利用单元130可包括或是排气管线或用于通过选择性催化还原处理废气的装置。系统100是用于储存氢气并将氢气供应至排气管线和/或装置的催化剂，例如车辆或固定装置的催化剂的系统。还描述了用于自装置例如车辆或固定装置排出气体的系统，该系统包括系统100。
热力发动机
氢气利用单元130可包括或是热力发动机。有可能直接为热力发动机供应氢气。系统100是用于储存氢气并将氢气供应至热力发动机(例如用于车辆或固定装置)的系统。还描述了用于通过热力发动机供应能量的系统，例如车辆或固定装置，该系统包括系统100。
方法
参考图3和图4，图3和图4描述了用于向例如如在上文所描述的氢气消耗单元供应氢气的方法。该方法例如适于由在上文描述的系统100实施或由在上文描述的系统100实施。
该方法是或包括例如用于启动系统的方法和/或用于例如在操作期间利用系统的方法。
该方法包括例如通过控制构件170接收利用单元130对氢气的需求和/或计算利用单元130对氢气的需求的步骤。例如在控制构件170的控制下和/或根据对氢气的需求进行在下文描述的步骤。例如以规则的间隔时间，例如实时地例如更新对氢气的需求。
该方法包括步骤800：例如将第一材料111的温度升高例如以达到操作温度。
该方法例如包括例如在步骤800之前和/或期间和/或在第一材料111的温度升高之前和/或期间进行的步骤802。步骤802包括例如通过第二罐120向利用单元供应第二氢气流以代替第一流。例如通过第一加热构件113进行温度升高。第一加热构件113接受来自利用单元130的用于操作第一加热构件113所必需的所有或部分能量或热量，该热量例如部分地或全部来自利用单元130的热量排放。
该方法可包括：例如在步骤800和/或步骤802的同时，不存在第一流的供应和/或通过第一阻断构件1102阻断输出部1101。
该方法可例如包括：一旦第一材料达到标称操作温度，通过第一罐110向利用单元130供应第一氢气流的步骤804。该方法可包括：例如与步骤804同时或在步骤804开始之后，停止向利用单元130供应第二流的步骤806。
因此有可能在例如系统启动期间，第一罐尚末准备好对利用单元的操作所必需的氢气需求作出响应的情况下，启动或操作该系统。
该方法可包括通过第一罐110向利用单元130供应第一氢气流的步骤804。该方法可包括除第一流之外也通过第二罐向利用单元供应第二氢气流的步骤808。步骤808例如在对第一罐110的需求过大，亦即，例如第一罐在流量方面无法满足的需求的情况下进行。因此有可能同时组合这两股流以对特别大和/或突然的氢气需求作出响应。步骤804和步骤808例如在上文所描述的步骤的一个或多个步骤之后进行。步骤808之后是例如停止第二流和/或冷却第二罐120的步骤。
该方法可进一步包括通过第一罐用氢气再填充第二罐的步骤810。因此有可能用已在前一步骤中使用的氢气再填充第二罐。
步骤810例如与通过第一罐110向利用单元130供应第一氢气流的步骤同时发生。因此有可能保持利用单元130的正常操作，同时为需要使用第二罐120的新的特定控制的可能事件做准备。
步骤810例如与通过多个第二罐中的另一第二罐向利用单元130供应第二氢气流的步骤同时发生。有可能指派第一罐用于再填充或平行用于处理利用单元130的特定需求，该特定需求需要使用第二罐120之一。
例如在不存在利用单元130的使用控制的情况下和/或在不存在利用单元130的使用的情况下，步骤810例如与通过第一罐110向利用单元130供应第一氢气流不存在和/或供应需求下降同时发生。因此有可能当利用单元不再需要氢气供应时为需要使用第二罐120的新的特定控制的可能事件做准备。
在通过第二罐供应第二氢气流的至少一个供应步骤结束时，第二罐可具有足以执行新的供应第二氢气流的步骤的填充量。因此有可能连续数次使用第二罐120，即使其间该第二罐未被再填充或仅部分再填充。该填充量例如大于或等于例如在给定温度下，例如在环境温度下考虑的第二罐120的最大填充量的50％，例如大于或等于30％。
该方法可包括停止例如通过第一罐110例如向利用单元130供应氢气的步骤，该停止步骤包括例如步骤810。因此有可能受益于在供应步骤结束时通过第一罐的不可避免的氢气产生。
该方法可包括停止利用单元130的步骤，该停止步骤包括例如步骤810。
该方法可包括停止系统的步骤，该停止步骤包括例如步骤810。因此有可能进行停止系统的步骤，例如通过为需要使用第二罐120的新的特定控制的可能事件做准备，例如在下一次启动期间。
例如在图3中示出此类系统在启动时的行为的实例，图3在上部示出第一罐31内(实线)及第二罐32内(虚线)的随时间变化的以摄氏度为单位的温度，且在下部示出第一罐33(实线)及第二罐34(虚线)的随时间变化的以百分比(填充率)表示的氢气填充量。操作的不同阶段通过虚线隔开。在对应于步骤800及步骤802的第一阶段，第一罐的温度可升高而无需第一罐供应氢气，需求完全由第二罐供应。在对应于步骤810的第二阶段，第一罐供应利用单元且再填充第二罐，从而第二罐温度升高。在对应于步骤804及步骤806的第三阶段中，第一罐的唯一目的就是供应利用单元，停止再填充填充量达到90％的第二罐。
例如在图4中示出此类系统在使用期间的行为的另一实例，图4在上部示出第一罐41内(实线)及第二罐42内(虚线)的随时间变化的以摄氏度为单位的温度，且在下部示出第一罐43(实线)及第二罐44(虚线)的随时间变化的以百分比(填充率)表示的氢气填充量。操作的不同阶段通过虚线隔开。在对应于步骤804及步骤806的第一阶段，第一罐的唯一目的是供应利用单元，停止填充填充量达90％的第二罐。在对应于步骤804及步骤808的第二阶段，由第二流补足第一流，向利用单元供应氢气。这是对对氢气的突然和/或相当大需求的响应。在对应于步骤810的第三阶段，第一罐供应利用单元且再填充第二罐，从而第二罐温度升高。在对应于步骤804和步骤806的第四阶段，第一罐的唯一目的是供应利用单元，停止再填充填充量达90％的第二罐。
包括燃料电池的系统的详细实例
根据示例性实施方式，系统100旨在用于机动车辆且包括功率为约1kW的燃料电池且因此可在约为60℃的温度下产生约1kW的热排放热流。该系统例如诸如在图1中示出。
第一材料111及第二材料121例如由Ti(1–y)Zry(MnVFe)2类型的合金形成，其中y大于或等于0且y小于或等于1，第一材料111具有实质上等于6％的锆质量分数，亦即y＝0.1，且第二材料121的锆质量分数实质上等于3％，亦即y＝0.05。
第二材料121例如适于在大于或等于-20℃的温度T最低下，例如在环境压力下供应氢气。
第一材料的标称操作温度例如是约50℃。
第二加热构件123可例如向第二材料121发送和/或传递至少100W，例如至少160W，例如至少200W，例如小于300W，例如约250W的功率。第二加热构件123可例如通过在-20℃下容量为10Wh的磷酸铁锂类型的电池供电。
第二罩壳122具有例如约46mm的外径。第二罩壳122具有例如约60mm的高度。
第一罐110具有例如实质上等于2kg的质量。第一材料111具有例如实质上等于1.2kg的质量。第一材料111例如适于储存实质上18g的氢气。第一罐110例如的尺寸设计为操作燃料电池例如约18分钟。
第一罐110例如第一罩壳112例如适于耐受介于45巴与55巴之间的内部压力，该压力是相对压力和/或绝对压力。
第一罐110例如第一罩壳112例如适于耐受约80℃的温度。
系统100例如适于使得第一罐110和/或第一罩壳112仅经受小于或等于80℃的温度且仅经受小于或等于50巴的压力。
第二罐120具有例如实质上等于0.5kg的质量。第二材料121具有例如实质上等于0.15kg的质量。第二材料121例如适于储存约3g的氢气。第二罐120的尺寸例如设计为操作燃料电池例如约3分钟。第二罐120的尺寸例如设计为操作燃料电池以便产生例如约50Wh(或180kJ)的消散热。
在冷启动时，第二罐120在前几分钟内供应氢气直至第一罐110被足够加热为止。随后用来源于第一罐110的氢气再填充第二罐120，以便该第二罐可例如在下一次启动时使用。
为了将热容量为约0.5J/(gK)的第一罐自-20℃加热至50℃，约70kJ是必需的或是第二罐120容量的约40％，包括足够的余量以弥补其他元件的损失及加热。
第二罐120具有例如实质上等于第一罐110的氢气储存容量的17％的氢气储存容量。
第二罐具有例如小于或等于10℃的用于再填充的最高操作温度。
第二罐120例如第二罩壳122例如适于耐受约80巴的内部压力，该压力是相对压力和/或绝对压力。
第二罐120例如第二罩壳122例如适于耐受介于60℃与85℃之间的温度。
在连续使用多个第一罐110的情况下，特别易于累加一个或多个第一罐110的加热及通过第二罐120供应的额外加热辅助。
包括热力发动机的系统的详细实例
根据示例性实施方式，系统100旨在用于机动车辆且包括热力发动机。热力发动机例如具有约3kW的功率。
第一材料111例如由MgNi类型的合金形成。第一罐110例如是可更换的。
第二材料121例如由Ti(1–y)Zry(MnVFe)2类型的合金形成，其中y大于或等于0且y小于或等于1，第二材料121具有实质上等于3％的锆质量分数，亦即y＝0.05。
第一罐110例如具有实质上等于4.5kg的质量。第一材料111例如具有实质上等于1.5kg的质量。第一材料111例如适于储存实质上82g的氢气。
给定25％的效能，发动机热量可在全功率下对单个第一罐110起作用约14分钟且因此在约600℃的温度下在排出气体流中产生约9000W的热排放热流。预先在大于300℃的温度下在小于20巴的绝对压力下填充第一材料111以致填充满。
第二罐120具有例如实质上等于2.5kg的质量。第二材料121例如适于储存约25g氢气，或储存第一材料111储存容量的约30％的氢气。
在第二罐120的基础上，热力发动机可在全功率下起作用约4分钟以获得总共2300kJ的热排放热量。
为将热容量为约0.5J/(gK)的第一罐110自-20℃加热至400℃，约950kJ是必需的或是第二罐120容量的约40％，包含足够的余量以弥补其他元件的损失和加热。
第二罐120例如第二罩壳122例如适于耐受约80巴的内部压力，该压力是相对压力和/或绝对压力。
第二罐120例如第二罩壳122例如适于耐受约50℃的温度。
在启动时，第二罐120在前几分钟内供应氢气直至第一罐110被足够加热为止。随后用来源于第一罐110的氢气再填充第二罐120，使得该第二罐可例如在下一次启动时使用。
在连续使用多个第一罐110的情况下，特别易于累加一个或多个第一罐110的加热及通过第二罐120供应的额外加热辅助。

Claims (14)

1.一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)，包括通过吸着来储存氢气的第一材料(111)，
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)，
在相同温度和相同氢气填充率下，所述第一材料的解吸平衡压力严格小于所述第二材料的解吸平衡压力，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。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，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。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一材料(111)和/或所述第二材料(121)适于形成氢化物，优选金属氢化物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第二罐(120)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。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，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。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，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。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述至少一个第二罐包括优选适于交替供应所述第二流的多个第二罐。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，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。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括配置为实施权利要求10至14中任一项所述的方法的控制构件(170)。
10.一种用于向氢气消耗单元供应氢气的方法，所述方法由根据前述权利要求中任一项所述的系统来实施。
11.根据前一权利要求所述的方法，包括以下步骤：
使所述第一材料的温度升高以达到操作温度，
在该温度升高之前和/或期间，由所述第二罐向所述利用单元供应代替所述第一流的所述第二氢气流，
一旦所述第一材料达到所述操作温度，便通过所述第一罐供应所述第一氢气流，并且优选停止供应所述第二流。
12.根据权利要求10或11所述的方法，包括以下步骤：
通过所述第一罐向所述利用单元供应所述第一氢气流，
除所述第一流之外，通过所述第二罐向所述利用单元供应所述第二氢气流。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，还包括通过所述第一罐用氢气再填充所述第二罐的步骤。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中，在通过所述第二罐供应所述第二氢气流的至少一个步骤结束时，所述第二罐具有足以执行供应所述第二氢气流的新步骤的填充量。
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