CN117836510A - 用于动力装置的燃料系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于向动力装置供应气体燃料的燃料系统，所述燃料系统包括：储罐阵列，所述储罐阵列包括至少第一储罐(12)和第二储罐(14)，每个储罐被配置成接收加压气体燃料以供应到所述动力装置；以及辅助控制流体输送系统。所述辅助控制流体输送系统包括：辅助控制流体的储存器(46)；辅助控制流体管道(50，52)，所述辅助控制流体管道(50，52)被配置成能够将所述辅助控制流体供应到所述储罐阵列，以便使保持在所述储罐阵列(12，14)中的气体燃料排出并且使所述辅助控制流体能够从所述储罐阵列返回；以及阀装置(54，56，58，60)，所述阀装置能操作成分别控制辅助控制流体到所述储罐阵列(12，14)的供应和从所述储罐阵列(12，14)的返回，以便控制气体燃料的排放。所述阀装置包括控制阀装置(64)，所述控制阀装置能操作成关闭来自所述辅助控制流体管道(50，52)的辅助控制流体的所述储存器(46)，以使得所述辅助控制流体能够在所述第一储罐(12)和所述第二储罐(14)之间传送而不重新进入所述储存器(46)。所述第一储罐(12)和所述第二储罐(14)中的每一者都包括分离元件(40，42)以将所述辅助控制流体与相应储罐内的气体燃料分离。

Description

用于动力装置的燃料系统
技术领域
本发明涉及一种用于向气体燃料动力装置供应气体燃料的燃料系统。特别地但不排他地，本发明涉及一种燃料系统，该燃料系统使用氢作为燃料源以供应至采取内燃发动机形式的动力装置。内燃发动机可以形成气体(燃气)燃料车辆的一部分。
背景技术
在现代技术领域中，越来越多的驱动力量要求远离作为能源的化石燃料并将化石燃料替换为可再生能源。近年来，一个值得注意的发展是电动车辆的发展，其中传统内燃发动机的燃料储罐被电池代替。然而，当前的电动车辆技术尚未从电池获得与使用传统燃料(例如汽油、柴油)获得的能量密度相当的能量密度。此外，这样的系统受限于其行程范围，因而不适合所有用户要求，并且不适合电池尺寸不切实际的重型应用。
这些系统的一个替代方案是使用传统的内燃发动机(ICE)，但以生态地生产的氢气运行。在本领域中已经提出了这样的系统，但是对于那些解决方案存在各种效率问题，并且用于这样的“氢ICE”系统的商业上可行的选项仍然存在挑战。一个问题是，对于系统效率来说，氢需要在显著高于大气压力的压力下喷射，这对现有的燃料储罐和喷射器设计提出了技术挑战。
其它气体燃料也已知用于产生原动力，包括压缩天然气(CNG)。在车辆中使用依赖于电解液内的氢的电离来发电的燃料电池技术也是众所周知的。两种系统都需要气体燃料源为车辆产生原动力。
针对该背景，已经设计了本发明。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于向动力装置供应气体燃料的燃料系统，所述燃料系统包括：储罐阵列，所述储罐阵列包括至少第一储罐和第二储罐，每个储罐被配置成接收加压气体燃料以供应到所述动力装置；以及辅助控制流体输送系统。所述辅助控制流体输送系统包括：辅助控制流体的储存器；辅助控制流体管道，所述辅助控制流体管道被配置成能够将所述辅助控制流体供应到所述储罐阵列，以便使保持在所述储罐阵列中的气体燃料排出并且使所述辅助控制流体能够从所述储罐阵列返回；以及阀装置，所述阀装置能操作成分别控制辅助控制流体到所述储罐阵列的供应和从所述储罐阵列的返回，以便控制所述气体燃料的排放。所述阀装置包括控制阀，所述控制阀能操作成关闭来自所述辅助控制流体管道的辅助控制流体的所述储存器，以使得所述辅助控制流体能够在所述第一储罐和所述第二储罐之间传送而不重新进入所述储存器。所述第一储罐和所述第二储罐中的每一者都包括分离元件以将所述辅助控制流体与相应储罐内的气体燃料分离。
所述控制阀使得辅助控制流体能够直接在第一储罐和第二储罐之间传送，而不重新进入储存器，以便将气体燃料从储罐阵列排放到动力装置。
所述控制阀装置可以在第一状态或第二状态下操作，并且可以被配置成使得在所述第一状态下，所述储存器与所述辅助控制流体管道流体连通，而在所述第二状态下，所述储存器相对于辅助控制流体管道关闭，并且在它们之间没有流体连通。
对于所述第一储罐和所述第二储罐中的每一者，所述阀装置包括用于控制辅助控制流体到相关联的储罐的供应的入口单向阀和用于控制辅助控制流体从相关联的储罐到所述辅助控制流体储存器的供应的出口单向阀。
所述分离元件可以包括膜、囊、隔膜、活塞或波纹管装置中的任何一者。
所述辅助控制流体管道可以包括在所述辅助控制流体储存器和所述储罐阵列之间的辅助控制流体供应管线。所述辅助控制流体供应管线可以设置有加压装置，以将待供应到所述储罐阵列的辅助控制流体加压。
所述加压装置可以在第一状态下操作，在所述第一状态下，流过所述辅助控制流体供应管线的辅助控制流体被加压，或者所述加压装置可以在第二状态下操作，在所述第二状态下，流过所述辅助控制流体供应管线的辅助控制流体不被加压。
所述加压装置可以根据所述控制阀装置的状态而选择性地在第一状态或第二状态下操作。例如，当所述控制阀装置处于第二状态时，所述加压装置可以被配置为处于所述第二状态。
所述控制阀装置可以位于所述储存器的出口处。所述控制阀装置可以位于所述储存器的所述出口与所述辅助控制流体供应管线和通向所述储存器的辅助控制流体返回管线之间的接合处的中间。
所述储罐阵列的至少所述第一储罐设置有偏置装置，所述偏置装置作用在所述分离构件上，以在所述燃料系统的填充阶段期间抵抗所述分离构件的移动，以便将能量存储在所述偏置装置内，以在从所述第一储罐排出气体燃料的排出阶段期间使用。
所述动力装置可以是车辆的内燃发动机或用于气体燃料动力车辆中的发动机的燃料电池。
所述气体燃料可以是氢。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制辅助控制流体到包括第一储罐和第二储罐的储罐阵列的输送的方法，所述方法包括：提供辅助控制流体的储存器；经由辅助控制流体管道将所述辅助控制流体输送到所述第一储罐，以控制燃料从所述第一储罐的排出；操作控制阀装置以关闭所述储存器与所述辅助控制流体管道之间以及所述储存器与所述储罐阵列之间的连通；以及经由所述辅助控制流体管道将所述辅助控制流体中的至少一些辅助控制流体从所述第一储罐传送到所述第二储罐，以便控制燃料从所述第二储罐的排出。
应当理解，本发明的第一方面的各种特征同样可单独地或以适当组合的方式应用于本发明的第二方面。
附图说明
现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的上述和其他方面，其中：
图1是根据本发明的第一实施例的燃料系统的示意图；以及
图2至图6是图1中的燃料系统的示意图，以示出系统的操作的各种方法步骤。
具体实施方式
本发明涉及使用加压气体燃料来在动力装置2(例如发动机)内产生动力。图1中示出了这种燃料系统的一个具体示例，图1示出了用于向车辆的内燃发动机2供应加压氢气的燃料系统。
燃料系统包括储罐阵列10，储罐阵列10包括至少第一储罐12。在图1的实施例中，储罐阵列10至少包括第一储罐12和第二储罐14，第一储罐12和第二储罐14被配置成在燃料补给站处从供应储罐16接收气态氢。第一储罐12和第二储罐14经由供应管线18连接到供应储罐16。供应储罐16具有供应止回阀20，该供应止回阀20可操作以仅在燃料系统连接到供应储罐16时打开以进行再填充。供应管线18还设置有供应入口止回阀21，该供应入口止回阀21确保在系统(即，供应管线18)在燃料补给站处从供应储罐16拆下时该系统保持关闭。
来自供应储罐18的供应管线18具有两个分支：与第一储罐12连通的第一分支18a和与第二储罐14连通的第二分支18b。供应管线18的第一分支18a设置有第一储罐入口止回阀24，当供应储罐16连接到第一储罐12时，第一储罐入口止回阀24可操作以控制第一储罐12内的气体的压力。当供应储罐16内的氢气压力超过第一储罐12内的氢气压力时，使第一储罐入口止回阀22打开以允许氢气流入第一储罐12。当第一储罐12内的氢气压力与供应储罐16的氢气压力相等并且第一储罐12充满时，第一储罐入口止回阀22关闭。同样地，供应管线18的第二分支18b设置有第二储罐入口止回阀24，其可操作以控制第二储罐14内的气体压力。当供应储罐16内的氢气压力超过第二储罐14内的氢气压力时，使第二储罐入口止回阀24打开以允许氢气流入第二储罐14。当第二储罐14内的氢气压力与供应储罐16的氢气压力相等并且第二储罐14充满时，第二储罐入口止回阀24关闭。
在图1中，第一储罐12和第二储罐16在系统填充阶段结束时都充满氢气。
除了供应管线18的相应分支18a、18b之外，第一储罐12和第二储罐14中的每一者还包括相应的出口管线26、28，出口管线26、28将相应的储罐连接到用于燃料轨32的公共出口管线30，以用于从储罐12、14接收加压氢气。为相关出口管线26、28内的每个储罐提供出口止回阀。第一储罐出口止回阀34与第一储罐12相关联，并且第二储罐出口止回阀36与第二储罐14相关联。出口止回阀34、出口止回阀36可操作以在相关联的储罐中的氢气压力超过公共出口管线30(以及因此燃料轨32)内的氢气压力时打开，但它们防止加压氢气从公共出口管线30和燃料轨32回流到第一储罐12和第二储罐14。
通常，在燃料补给站处从供应储罐16供应的氢气被加压到600巴至800巴、优选700巴的储存压力Ps。
尽管第一储罐出口止回阀34和第二储罐出口止回阀36在图1中示出为关闭，但是本领域技术人员将理解，如果公共出口管线30和燃料轨32内的氢气压力低于第一储罐12和第二储罐14内的氢气压力，则储罐出口止回阀34、36可以在系统填充阶段期间打开。这允许压力在填充阶段期间在第一储罐12和第二储罐14与公共出口管线30和燃料轨32之间平衡。
燃料轨32被配置成将气态氢输送到燃料系统的多个燃料喷射器38。在所示的实施例中，燃料系统包括四个喷射器38，每个喷射器对应于发动机2的相应气缸(未示出)。喷射器38以喷射压力Pi喷射氢燃料，该喷射压力通常小于储存压力Ps。
第一储罐12和第二储罐14中的每一者在内部是相同的，并且包括采取可移动膜形式的分离构件，该分离构件称为第一储罐膜40和第二储罐膜42。考虑第一储罐12，第一储罐膜40可根据经由辅助控制流体输送系统(总体标记为44)供应到第一储罐12的辅助控制流体的存在而移动。同样，与第二储罐14相关联的第二储罐膜42可根据供应到第二储罐14的辅助控制流体的存在而移动。
辅助控制流体输送系统44包括容纳辅助控制流体的辅助供应储罐46(称为辅助储罐)、采取泵48形式的加压装置、辅助控制流体管道(包括在接合处彼此交汇的辅助控制流体供应管线50和辅助控制流体返回管线52)以及用于控制辅助控制流体到储罐阵列10的供应的阀装置。举例来说，辅助控制流体可以采取液体油的形式。由于在以下描述中将变得清楚的原因，辅助控制流体被认为是控制流体。
泵48位于辅助控制流体供应管线50上，并且辅助控制流体供应管线50和辅助控制流体返回管线52两者与辅助储罐46的唯一入口/出口端口流体连通。泵48由曲柄或轴驱动，该曲柄或轴的运动联接到内燃发动机2的对应曲柄或轴的运动。在其他实施例中，泵48可以是电驱动的。
阀装置包括五个阀，其中两个与第一储罐12相关联，并且其中两个与第二储罐14相关联。对于第一储罐12，第一入口单向阀54控制辅助控制流体沿着辅助控制流体供应管线50在辅助储罐46和第一储罐12之间的供应，并且第一出口单向阀56控制辅助控制流体沿着辅助控制流体返回管线52从第一储罐12到辅助储罐46的回流。同样地，对于第二储罐14，第二入口单向阀58控制辅助控制流体沿着辅助控制流体供应管线50在辅助储罐46和第二储罐14之间的供应，并且第二出口单向阀60控制辅助控制流体沿着辅助控制流体返回管线52从第二储罐14到辅助储罐46的回流。
阀装置的最终阀64与辅助储罐46相关联，并且用作控制阀以控制辅助控制流体流出和流入辅助储罐46。辅助储罐阀64位于辅助储罐46的入口/出口端口与辅助控制流体供应管线50和辅助控制流体返回管线52之间的接合处之间。当处于打开状态下时，辅助储罐阀64可操作以允许辅助控制流体从辅助储罐46单向流出或单向流入辅助储罐46，通常但不排他地分别经由辅助控制流体供应管线50和辅助控制流体供应返回管线52。
当处于关闭状态下时，辅助储罐阀64还可操作以将辅助储罐46与辅助控制流体输送系统44的其余部分(即，辅助控制流体供应管线50和辅助控制流体返回管线52)以及第一储罐12和第二储罐14分离，并且这样做产生闭环，其中辅助控制流体可以直接在辅助控制流体供应管线50和辅助控制流体返回管线52之间流动。当辅助控制流体在第一储罐12和第二储罐14之间传输时，这产生了优点，如下所述。
阀装置的五个阀由电子控制单元(ECU)62控制，如虚线所示的电气连接所示。同样，ECU 62还控制泵48，泵48加压辅助控制流体以供应到第一储罐12和第二储罐14，如虚线所示的电气连接进一步所示。
在图1所示的配置中，第一储罐12和第二储罐14刚刚在燃料补给站处被再填充，使得第一储罐12和第二储罐14都充满氢气。在每个燃料储罐中，气体通过相关联的可移动膜40、42与油分离，可移动膜40、42根据从辅助储罐46供应到储罐的油量而在相关联的储罐内可移动。辅助储罐阀64在图1中示出为关闭，以防止油供应到第一储罐和第二储罐46。
现在将参考图2至图5描述燃料系统的操作方法。
图2示出了已经从燃料补给系统分离的燃料系统。
最初，氢气可以供应到喷射器38而无需辅助控制流体输送系统44的干预，因为第一储罐12和第二储罐14以及公共出口管线30和燃料轨32中的氢气压力超过喷射压力Pi。随着燃料从燃料轨32供应到喷射器38，燃料轨32和公共出口管线30中的氢气压力降低。这使得第一储罐出口止回阀34和第二储罐出口止回阀36打开以允许氢气压力在第一储罐12和第二储罐14与公共出口管线30和燃料轨32之间相等(平衡)。最终，随着更多氢气从第一储罐12和第二储罐14供应，第一储罐12和第二储罐14中的压力以及公共出口管线30和燃料轨32中的压力减小以匹配喷射压力Pi。此时，在没有辅助控制流体输送系统44的辅助的情况下，不能向喷射器38供应氢气。
在图2中，辅助储罐阀64和第一储罐的第一入口单向阀54由ECU 62打开，使得辅助储罐46内的油能够经由泵48沿着辅助控制流体供应管线50流入第一储罐12。作为进入的油流的结果，第一储罐膜40向上移位(在所示的图示中)，从而减小氢气的可用空间的体积并使第一储罐12中的氢气压力增加到高于公共出口管线30和燃料轨32中的氢压力。结果，使第一储罐出口止回阀34打开，以将氢气从第一储罐12排放到公共出口管线30中而到达燃料轨32。这被描述为用于第一储罐12的“输送阶段”，因为氢气被输送到燃料轨32中并一旦储罐阵列10、公共出口管线30和燃料轨32中的压力已经达到喷射压力Pi，就能够向喷射器38供应氢气。在图2中，可以看出，在该阶段期间油开始从辅助储罐46排空，从而将氢气从第一储罐12置换到共轨32。
当第一储罐12处于输送阶段时，第二储罐14处于“等待阶段”，仍然充满处于喷射压力Pi的加压氢气。尽管处于比第二储罐14中的氢更高的压力，但是第二储罐出口止回阀36的止回特性防止公共出口管线30中的氢进入第二储罐14。供应入口止回阀21关闭(当系统从填充站拆下时)，并且第一储罐入口止回阀22和第二储罐入口止回阀24也关闭。
在图3中，第一储罐12已经耗尽氢气并且填充有油。因此，辅助储罐阀64和第一入口单向阀54由ECU 62关闭，以防止进一步向第一储罐12供应油。关闭辅助储罐阀64关闭辅助储罐46与供应管线50和返回管线52之间以及辅助储罐46与储罐12、储罐14之间的连通，并且因此将辅助储罐46从辅助控制流体输送系统44的其余部分切断。因此，形成包括辅助控制流体供应管线50和辅助控制流体返回管线52以及第一储罐12和第二储罐14的闭环。在第一储罐12耗尽氢气的情况下，第一储罐出口止回阀34也在公共出口管线30内的氢气压力下关闭，以防止任何氢气回流到第一储罐12中。因此，尽管公共出口管线30和燃料轨32中的氢气处于比第一储罐12中的压力更高的压力，但是公共出口管线30和燃料轨32内的氢气不能返回到第一储罐12。
应当理解，图3所示的燃料系统的布置不是这样的燃料输送过程的限定阶段，而是可能仅瞬时发生，因为很可能需要在第一储罐12耗尽氢气的时间段内将气态氢燃料连续地供应到燃料轨32和喷射器38，并且必须从第二储罐14开始燃料输送。
现在参考图4，在第一储罐12耗尽氢气的情况下，随后氢气输送到公共出口管线30和燃料轨32必须由第二储罐14进行。然而，第二储罐14内的氢气压力仍然处于喷射压力Pi，这是由于在储罐阵列10被再填充之后立即将氢气初始排放到公共出口管线30和燃料轨32。因此，为了实现这一点，第一储罐12进入“油排出阶段”，在此期间，第一出口单向阀56由ECU62打开，以允许第一储罐12内的油流入辅助控制流体返回管线52。在辅助储罐阀64仍然关闭的情况下，辅助控制流体返回管线52中的油不能流回到辅助储罐46中。相反，第二入口单向阀58由ECU 62打开，以允许辅助控制流体返回管线52中的油改为经由辅助控制流体供应管线50流入第二储罐14。油仍然可以通过泵48，但是由于通过关闭辅助储罐阀64产生的闭环，泵48不需要重新压缩油，因为它还没有返回到辅助储罐46并且因此仍然被加压。另选地，本领域技术人员将理解，在这种情况下，泵48可以通过ECU控制阀和管道的附加布置而被旁路。
因此，应当理解，泵48被配置成使得在泵48未被旁路的情况下(图4所示的配置)，其能够具有两种不同的操作模式：第一模式，其中泵48被配置成当油通过泵48时加压油；以及第二模式，其中泵48不加压通过其中的油。因此，泵可选择性地以这两种操作模式中的任一种操作模式操作，并且当分别以第一模式和第二模式操作时可以被认为处于第一状态和第二状态。泵48的状态/模式之间的选择可以由ECU 62控制，并且可以根据辅助储罐阀64的状态进行。例如，泵48可以被配置为当辅助储罐阀64打开时处于第一状态，并且当辅助储罐阀64关闭时处于第二状态。这确保了泵48仅在油流出辅助储罐46时对油加压，而在油在第一储罐12和第二储罐14之间行进时流过辅助控制流体返回管线52之后不对油加压。
以类似的方式，即使在泵48被ECU控制阀和管道的附加布置旁路的另选布置中，泵48也可以被认为以两种不同的状态存在：第一状态，其中泵48与辅助控制流体管道的其余部分流体连通；以及第二状态，其中泵48被切断与辅助控制流体管道流体的连通。因此，泵48可以再次根据辅助储罐阀64的状态而在这些第一状态和第二状态之间选择性地操作：当辅助储罐阀64打开时处于第一状态，而当辅助储罐阀64关闭时处于第二状态。
本领域技术人员应当理解，在第一储罐出口止回阀34关闭的情况下，辅助控制流体从第一储罐12排出使第一储罐12基本上为空，除了一些少量残余氢气之外。然而，当辅助流体已经完全排出时存在于第一储罐12中的残余压力仍然超过大气压力。
由于来自辅助控制流体供应管线50的进入油流，第二储罐14内的第二膜42向上移位(在所示的图示中)，从而减小氢气的可用空间的体积并使第二储罐14内的氢气压力增加到高于公共出口管线30和燃料轨32中的氢气压力。结果，使第二储罐出口止回阀36打开，以将氢气从第二储罐14排放到公共出口管线30中而到达燃料轨32。这被描述为用于第二储罐14的“输送阶段”，因为氢气通过公共出口管线30输送到燃料轨32中。在第二储罐14的整个输送阶段，第一入口单向阀54保持在关闭位置，使得油不会同时再循环到第一储罐12中。同样，第二出口单向阀60保持关闭。
因此，第一储罐12的油排出阶段与第二储罐14的输送阶段基本上同时实施，其中油在第一储罐12和第二储罐14之间传送而不重新进入辅助储罐46，并且随后无需通过泵48对油进行重新加压。这加速了一旦第一储罐12耗尽就将油从第一储罐12传送到第二储罐14的过程，并且由于泵48由发动机2驱动，因此也减少了从发动机2到燃料系统的动力输入。第一出口单向阀56和第二入口单向阀58不需要完全同时操作，尽管它们可以同时操作，但是情况是第二入口单向阀58在第一出口单向阀56打开的某个阶段打开。阀的操作定时必须确保当第二入口单向阀58打开时，足够的油已经从第一储罐12排出。阀的操作正时还必须确保燃料轨32内的氢的压力不会下降到喷射所需的压力以下，以使得能够向动力装置2连续供应燃料。
图5示出了油已经从第一储罐12完全排出而使储罐12保持空着并且第二储罐14已经耗尽氢气并填充有油的情况。因此，ECU 62发送控制信号以关闭第一出口单向阀56和第二入口单向阀58。在第二储罐14现在也耗尽氢气的情况下，第二储罐出口止回阀36也在公共出口管线30内的氢气压力下关闭，以防止进入第二储罐14的任何氢气回流。因此，尽管公共出口管线30和燃料轨32中的氢气处于比第二储罐14中的压力更高的压力，但是公共出口管线30和燃料轨32内的氢气不能返回到第二储罐14。
第二储罐14然后进入“回油阶段”，其中第二出口单向阀60和辅助储罐阀64由ECU62打开，从而允许油沿着辅助控制流体返回管线52流回到辅助储罐46中。最终，第二储罐排空油，并且第一储罐12和第二储罐14都保持空，辅助储罐46重新填充有油，如图6所示。此后，辅助储罐阀64由ECU 62关闭，以防止油进入辅助控制流体供应管线50或辅助控制流体返回管线52。第一入口单向阀54、第一出口单向阀56、第二入口单向阀58和第二出口单向阀60也由ECU 62关闭。
与第一储罐12一样，一旦油已经从第二储罐14完全排放回到辅助储罐46，第二储罐14就基本上没有氢气，只有少量残余氢气在超过大气压力的残余压力下留在第二储罐内。
一旦第一储罐12和第二储罐14已经排出氢气，系统就需要在填充站处重新填充(如图1所示)。取决于用户的便利性，当储罐12、储罐14中的一者或两者被部分排空时，系统也可以重新填充氢气。
应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，还设想了本发明的各种其他实施例。特别地，应当理解，储罐阵列10可以包括比这里描述的两个储罐更多的储罐，具有与上面描述的用于在任何储罐之间传送辅助流体的过程类似的过程。而且，已经参考气体燃料向车辆的内燃能量的供应描述了该系统，但是应当理解，其同样适用于需要供应气体燃料以用于发电/动力产生的其他应用。当用于向发动机供应气体燃料时，发动机可以但不必形成车辆的一部分。可设想其他车辆应用，包括燃料电池应用，其中燃料系统用于向电池而不是用于向氢气存储的轨供应氢气燃料。本发明也适用于其它类型的气体，而不仅仅是氢气。例如，燃料系统可以向动力装置(例如发动机)提供压缩天然气的供应。

Claims (13)

1.一种用于向动力装置供应气体燃料的燃料系统，所述燃料系统包括：
储罐阵列，所述储罐阵列包括至少第一储罐(12)和第二储罐(14)，每个储罐被配置成接收加压气体燃料以供应到所述动力装置；以及
辅助控制流体输送系统，其中，所述辅助控制流体输送系统包括：
用于辅助控制流体的储存器(46)；
辅助控制流体管道(50，52)，所述辅助控制流体管道(50，52)被配置成能够将所述辅助控制流体供应到所述储罐阵列，以便使保持在所述储罐阵列(12，14)中的气态氢燃料排出并且使所述辅助控制流体能够从所述储罐阵列返回；
阀装置(54，56，58，60)，所述阀装置能操作成分别控制辅助控制流体到所述储罐阵列(12，14)的供应和从所述储罐阵列(12，14)的返回，以便控制所述气体燃料到所述动力装置的排放，所述阀装置包括控制阀装置(64)，所述控制阀装置能操作成关闭来自所述辅助控制流体管道(50，52)的辅助控制流体的所述储存器(46)，以使得所述辅助控制流体能够在所述第一储罐(12)和所述第二储罐(14)之间传送而不重新进入所述储存器(46)；并且
其中，所述第一储罐(12)和所述第二储罐(14)中的每一者都包括分离元件(40，42)以将所述辅助控制流体与相应储罐内的气体燃料分离。
2.根据权利要求1所述的燃料系统，其中，对于所述第一储罐(12)和所述第二储罐(14)中的每一者，所述阀装置包括用于控制辅助控制流体到相关联的储罐的供应的入口单向阀(54，58)和用于控制辅助控制流体从相关联的储罐到所述辅助控制流体储存器(46)的供应的出口单向阀(56，60)。
3.根据权利要求1或2所述的燃料系统，其中，所述分离元件(40，42)包括膜、囊、隔膜、活塞或波纹管装置中的任何一者。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料系统，其中，所述辅助控制流体管道包括在所述辅助控制流体储存器(46)和所述储罐阵列(12，14)之间的辅助控制流体供应管线(50)，并且其中，所述辅助控制流体供应管线(50)设置有加压装置(48)，以将待供应到所述储罐阵列的辅助控制流体加压。
5.根据权利要求4所述的燃料系统，其中，所述加压装置(48)能在第一状态下操作，在所述第一状态下，流过所述辅助控制流体供应管线(50)的辅助控制流体被加压，或者所述加压装置(48)能在第二状态下操作，在所述第二状态下，流过所述辅助控制流体供应管线(50)的辅助控制流体不被加压。
6.根据权利要求5所述的燃料系统，其中，所述控制阀装置(64)能在第一状态或第二状态下操作，并且被配置成使得在所述第一状态下，所述储存器(46)与所述辅助控制流体管道(50，52)流体连通，而在所述第二状态下，所述储存器(46)相对于所述辅助控制流体管道(50，52)关闭并且在所述储存器(46)与所述辅助控制流体管道(50，52)之间没有流体连通，并且其中，所述加压装置(48)能根据所述控制阀装置(64)的状态而选择性地在所述第一状态或所述第二状态下操作。
7.根据权利要求6所述的燃料系统，其中，所述加压装置(48)被配置成当所述控制阀装置(64)处于所述第二状态下时处于所述第二状态。
8.根据前述权利要求中任一项所述的燃料系统，其中，所述控制阀装置(64)位于所述储存器(46)的出口处。
9.根据权利要求8所述的燃料系统，其中，所述控制阀装置位于所述储存器(46)的所述出口与所述辅助控制流体供应管线(50)和通向所述储存器(46)的辅助控制流体返回管线(52)之间的接合处的中间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的燃料系统，其中，所述储罐阵列的至少所述第一储罐(12)设置有偏置装置，所述偏置装置作用在所述分离构件(40)上，以在所述燃料系统的填充阶段期间抵抗所述分离构件的移动，以便将能量存储在所述偏置装置内，以在从所述第一储罐排出气体燃料的排出阶段期间使用。
11.根据前述权利要求中任一项所述的燃料系统，其中，所述动力装置是车辆的内燃发动机。
12.根据前述权利要求中任一项所述的燃料系统，其中，所述气体燃料是氢。
13.一种用于控制气体燃料从包括第一储罐(12)和第二储罐(14)的储罐阵列到动力装置的输送的方法，所述方法包括：
提供用于辅助控制流体的储存器(46)；
经由辅助控制流体管道(50)将所述辅助控制流体输送到所述第一储罐(12)，以控制气体燃料从所述第一储罐(12)的排出；
操作控制阀装置(64)以关闭所述储存器(46)与所述辅助控制流体管道(50)之间以及所述储存器(46)与所述储罐阵列之间的连通；以及
经由所述辅助控制流体管道将所述辅助控制流体中的至少一些辅助控制流体从所述第一储罐(12)传送到所述第二储罐(14)，而不重新进入所述储存器(46)，以便控制气体燃料从所述第二储罐(14)的排出。
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