DE102006016028B4 - Geschlossenes Druck erhaltendes System für die Speicherung von flüssigem Wasserstoff - Google Patents

Geschlossenes Druck erhaltendes System für die Speicherung von flüssigem Wasserstoff Download PDF

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Abstract

Druckbeibehaltungssystem (18) für ein Wasserstoffspeichersystem (14) mit einem Speicherbehälter (24) für ein mehrphasiges oder hochdichtes Wasserstofffluid, umfassend:
eine Wasserstoffversorgungszufuhr (30), die eine Wasserstoffströmung aus dem Wasserstoffspeichersystem (14) ermöglicht;
eine Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff, die eine Strömung von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff von dem Wasserstoffspeichersystem (14) zu der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) zulässt;
einer Zufuhr (32) von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff, die eine Strömung von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff von dem Wasserstoffspeichersystem (14) zu der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) zulässt; und
eine Wärmeübertragungsvorrichtung (42), die eine Wärmeübertragung an den durch die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) strömenden Wasserstoff ermöglicht, sowie
ein Rückschlagventil (54) zwischen der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) und der Zufuhr (34) für den in flüssiger Phase befindlichen Wasserstoff, das eine Fluidverbindung zum Rückfluss von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff von der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) über die Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff in das Wasserstoffspeichersystem...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckbeibehaltungssystem für ein Wasserstoffspeichersystem und ein Wasserstoffspeichersystem.
  • Brennstoffzellensysteme werden zunehmend bei einer breiten Vielzahl von Anwendungen als eine Energiequelle verwendet. Brennstoffzellenvortriebssysteme sind auch zur Verwendung in Fahrzeugen als Ersatz für Verbrennungsmotoren vorgeschlagen worden. Die Brennstoffzellen erzeugen Elektrizität, die dazu verwendet wird, Batterien zu laden und/oder einen Elektromotor zu betreiben. Eine Festpolymerelektrolyt-Brennstoffzelle umfasst eine Membran, die schichtartig zwischen einer Anode und einer Kathode angeordnet ist. Um Elektrizität durch eine elektrochemische Reaktion zu erzeugen, wird ein Brennstoff, gewöhnlich Wasserstoff (H2), jedoch auch entweder Methan (CH4) oder Methanol (CH3OH) an die Anode geliefert, und ein Oxidationsmittel, wie Sauerstoff (O2) wird in die Kathode geliefert. Die Quelle des Sauerstoffs ist üblicherweise Luft.
  • In einer ersten Halbzellenreaktion erzeugt eine Aufspaltung des Wasserstoffs (H2) an der Anode Wasserstoffprotonen (H+) und Elektronen (e–). Die Membran wirkt protonenleitend und dielektrisch. Aufgrund dessen werden die Protonen durch die Membran transportiert. Die Elektronen fließen durch eine elektrische Last (wie die Batterien oder den Elektromotor), die über die Membran geschaltet ist. Bei einer zweiten Halbzellenreaktion reagiert Sauerstoff (O2) an der Kathode mit Protonen (H+), und Elektronen (e–) werden aufgenommen, um Wasser (H2O) zu bilden.
  • Wasserstoffspeichersysteme sind entwickelt worden, um Wasserstoff an den Brennstoffzellenstapel zu liefern. Der Wasserstoff wird generell in einem Speicherbehälter in gasförmigen und flüssigen Phasen unter Druck und bei niedriger Temperatur gespeichert. In einigen Fällen muss gasförmiger Wasserstoff zurück zu dem Speicherbehälter rezirkuliert werden. Jedoch erhöht die Wiedereinführung von gasförmigem Wasserstoff in den Speicherbehälter den Systemdruck des Speicherbehälters erheblich. Wenn der Systemdruck zu hoch ist, wird eine Druckfreigabevorrichtung aktiviert, und gasförmiger Wasserstoff wird an die Atmosphäre entlüftet.
  • Ein herkömmliches Wasserstoffspeichersystem umfasst ein Kryosperrventil, das einen Abzug von Wasserstoff (d. h. Flüssigkeit) von dem Speicherbehälter ermöglicht. Das Kryoventil ist in einem vakuumisolierten Gehäuse angeordnet und umfasst eine Rückführvorrichtung. Die Rückführvorrichtung ermöglicht, dass gasförmiger Wasserstoff zurück in den Wasserstoffspeichertank strömen kann. Die Rückführvorrichtung wird aktiviert, wenn ein Einstelldruck erreicht ist. Kryoventile, die die Rückführvorrichtung umfassen, sind kompliziert und teuer.
  • Ein anderes herkömmliches Wasserstoffspeichersystem umfasst ein Rückschlagventil, das sich außerhalb des vakuumisolierten Gehäuses befindet. Das Rückschlagventil ermöglicht, dass gasförmiger Wasserstoff zurück in den in der Gasphase befindlichen Wasserstoff in dem Speicherbehälter strömen kann. Wie oben beschrieben ist, erhöht das Wiedereinführen des in der Gasphase befindlichen Wasserstoffs in den Speicherbehälter den Systemdruck erheblich.
  • Ferner werden in den Druckschriften DE 100 40 679 A1 und DE 32 24 608 A1 Wasserstoffspeichersysteme mit einem Speichertank mit zwei Entnahmeleitungen beschrieben, über die gezielt in flüssiger oder in gasförmiger Phase in dem Speichertank befindlicher Wasserstoff entnommen werden kann.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung hierzu Verbesserungen zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dazu sind in den Unteransprüchen genannt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Druckbeibehaltungssystem für ein Wasserstoffspeichersystem mit einem Speicherbehälter für mehrphasiges oder hochdichtes Wasserstofffluid vorgesehen. Das Druckbeibehaltungssystem umfasst eine Wasserstoffversorgungszufuhr, die eine Wasserstoffströmung von dem Wasserstoffspeichersystem reguliert. Eine Zufuhr von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff reguliert eine Strömung von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff von dem Wasserstoffspeichersystem zu der Wasserstoffversorgungszufuhr. Eine Zufuhr von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff reguliert eine Strömung von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff von dem Wasserstoffspeichersystem zu der Wasserstoffversorgungszufuhr. Eine Wärmeübertragungsvorrichtung ermöglicht eine Wärmeübertragung an den durch die Wasserstoffzufuhr strömenden Wasserstoff. Ein Rückschlagventil zwischen der Wasserstoffversorgungszufuhr und der Zufuhr für den in flüssiger Phase befindlichen Wasserstoff ermöglicht eine Fluidverbindung von der Wasserstoffversorgungszufuhr zu der Zufuhr von in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff, wenn ein Druck in der Wasserstoffversorgungszufuhr größer als ein Schwellendruck ist.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst das Druckbeibehaltungssystem ferner ein Vakuumisolierungsgehäuse. Die Zufuhr von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff und die Zufuhr von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff sind in dem Vakuumisolierungsgehäuse angeordnet, und die Wasserstoffversorgungszufuhr führt von dem Vakuumisolierungsgehäuse heraus.
  • Bei anderen Ausführungsformen umfasst das Druckbeibehaltungssystem ferner ein Isolierungsgehäuse, in dem die Zufuhr von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff und die Zufuhr von in der Gasphase befindlichen Wasserstoff angeordnet sind. Das Isolierungsgehäuse kann ein Vakuumisolierungsgehäuse sein.
  • Bei anderen Ausführungsformen umfasst die Zufuhr von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff eine Leitung und ein Ventil, das eine Strömung des in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoffs durch die Leitung zulässt. Das Rückschlagventil erlaubt eine Fluidverbindung von der Wasserstoffversorgungszufuhr zu der Zufuhr von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff an einem Punkt oberstromig des Ventils, wenn der Druck in der Wasserstoffversorgungszufuhr größer als der Schwellendruck ist.
  • Bei einer anderen Ausführungsform umfasst die Wasserstoffversorgungszufuhr ferner die Wärmeübertragungsvorrichtung, die Wärme an die Strömung von in der Gasphase befindlichen Wasserstoff oder die Strömung von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff von der Zufuhr von in der Gasphase befindlichen Wasserstoff bzw. der Zufuhr von in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff überträgt.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform umfasst die Wasserstoffversorgungszufuhr ferner ein Absperrventil, das zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung betätigbar ist, um die Wasserstoffströmung zu regulieren.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform umfasst das Druckbeibehaltungssystem ferner ein Sicherheitsventil, das in Fluidverbindung mit der Zufuhr von in der Gasphase befindlichen Wasserstoff steht. Das Sicher heitsventil ist betätigbar, um einen Speicherdruck zu verringern, wenn der Speicherdruck einen Tankschwellenwert überschreitet.
  • Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend detaillierter beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Brennstoffzellensystems mit einem Wasserstoffspeichersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine schematische Darstellung des Wasserstoffspeichersystems mit einem Druckbeibehaltungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
  • 3 ein Schaubild ist, das einen Systemdruck gegenüber einer Rückflusstemperatur für ein herkömmliches Wasserstoffspeichersystem und das Wasserstoffspeichersystem der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung, ihre Anwendbarkeit bzw. ihren Gebrauch zu beschränken.
  • In 1 ist ein beispielhaftes Brennstoffzellensystem 10 gezeigt. Das Brennstoffzellensystem 10 umfasst einen Brennstoffzellenstapel 12, ein Wasserstoffspeichersystem 14 und einen Kompressor 16. Das Brennstoffzellensystem 10 umfasst ferner ein Druckbeibehaltungssystem 18 und ein Druckmanagementsystem 19. Das Druckbeibehaltungssystem 18 regelt den Druck in dem Wasserstoffspeichersystem 14 und arbeitet unabhängig von dem Brennstoffzellenstapel 12 (d. h. ungeachtet davon, ob der Brennstoffzellenstapel ein- oder ausgeschaltet ist), wie nachfolgend detaillierter beschrieben ist. Das Druckmanagementsystem 19 reguliert den Druck des Wasserstoffs, der an den Brennstoffzellenstapel 12 geliefert wird, und tritt in Betrieb, wenn der Brennstoffzellenstapel 12 eingeschaltet ist.
  • Der Kompressor 16 liefert unter Druck gesetzte sauerstoffreiche Luft durch einen Regler 20 an eine Kathodenseite des Brennstoffzellenstapels 12. Reaktionen zwischen dem Wasserstoff und dem Sauerstoff in dem Brennstoffzellenstapel 12 erzeugen elektrische Energie, die dazu verwendet wird, eine Last (nicht gezeigt) zu betreiben. Ein Steuermodul 22 regelt einen Gesamtbetrieb des Brennstoffzellensystems auf Grundlage eines Lasteingangs und Betriebsparametern des Brennstoffzellensystems. Der Lasteingang gibt die gewünschte elektrische Energieabgabe von dem Brennstoffzellenstapel 12 an. Beispielsweise kann in dem Fall eines Fahrzeugs die Lasteingabe ein Gaspedal umfassen.
  • Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das Wasserstoffspeichersystem 14 einen Speicherbehälter 24, der einen Innenbehälteraufbau 26 aufweist, der in einem Außenbehälteraufbau 28 vakuumisoliert ist. Mehrphasiges oder hochdichtes Wasserstofffluid wird unter Druck in dem Speicherbehälter 24 gespeichert. Genauer wird in der Gasphase und in der flüssigen Phase befindlicher Wasserstoff in dem Speicherbehälter 24 gespeichert. Der Druck in dem Speicherbehälter wird generell auf einem Sollsystemdruck (beispielsweise zwischen 100 kPa und 4500 kPa) gehalten.
  • Der Systemdruck wird durch die Partialdrücke des in flüssiger Phase befindlichen Wasserstoffs und des in der Gasphase befindlichen Wasserstoffs beeinflusst. In der Gasphase befindlicher Wasserstoff und in der flüssigen Phase befindlicher Wasserstoff befinden sich bei einem Gleichgewichtsdruck allgemein auf einer entsprechenden Gleichgewichtstemperatur, die auf Grundlage des Zweiphasendiagramms des verflüssigten Wasserstoffs bestimmt wird. Wenn ein Wärmeeingang in den Wasserstoff in der flüssigen und gasförmigen Phase in dem Speicherbehälter 24 zunimmt, wandelt sich ein Teil des in flüssiger Phase befindlichen Wasserstoffs in Wasserstoff in der Gasphase um. Infolgedessen steigt der Druck des Wasserstoffspeichersystems, und der gespeicherte flüssige Wasserstoff kann die Zweiphasengrenzen überschreiten. In diesem Fall wird ein hochdichtes Wasserstofffluid in dem Speicherbehälter 24 ohne flüssige/gasförmige Phasen gespeichert. Abhängig von der Menge an in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff, der sich in Wasserstoff in der Gasphase umwandelt, kann eine erhebliche Druckzunahme auftreten.
  • Das Druckbeibehaltungssystem 18 reguliert Drücke in dem Wasserstoffspeichersystem 14 bei der Wasserstoffentnahme. Das Druckbeibehaltungssystem 18 umfasst eine Wasserstoffversorgungszufuhr 30, eine Zufuhr 32 für in der Gasphase befindlichen Wasserstoff und eine Zufuhr 34 für in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff. Die Zufuhr 32 für in der Gasphase befindlichen Wasserstoff und die Zufuhr 34 für in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff sind in einem isolierenden Gehäuse 36 eingeschlossen. Das isolierte Gehäuse 36 kann beispielsweise ein Vakuumisolierungsgehäuse umfassen. Die Wasserstoffversorgungszufuhr 30 umfasst ein Absperrventil 38 und eine Leitung 40, die in das Gehäuse 36 führt. Das Absperrventil 38 ist in eine offene Stellung und in eine geschlossene Stellung betätigbar und wird auf Grundlage eines Steuersignals von dem Steuermodul 22 betätigt. In der offenen Stellung ist eine Wasserstoffströmung von dem Speicherbehälter 24 möglich. In der geschlossenen Stellung wird die Wasserstoffströmung verhindert. Es ist auch eine Wärmeübertragungs- bzw. Heizvorrichtung 42 enthalten, die eine Wärmeübertragung an den durch die Wasserstoffversorgungszufuhr 30 strömenden Wasserstoff ermöglicht. Die Wärmeübertragungsvorrichtung 42 kann einen Heizmechanismus (beispielsweise ein Kühlmittelsystem oder einen elektrischen Heizer) oder einen Wärmetauscher 23 (siehe 1) umfassen.
  • Die Wärmeübertragungsvorrichtung 42 heizt die Wasserstoffströmung, so dass sie sich in der Gasphase und auf einer Solltemperatur befindet, wenn sie aus dem Wasserstoffspeichersystem 14 strömt.
  • Die Zufuhr 32 für in der Gasphase befindlichen Wasserstoff umfasst eine Leitung 44, die in den in der Gasphase befindlichen Wasserstoff in dem Speicherbehälter 24 führt, und ein Ventil 46, das eine Strömung von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff von dem Speicherbehälter 24 in der offenen Stellung an die Wasserstoffversorgungszufuhr 30 ermöglicht. Die Zufuhr 34 für in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff umfasst eine Leitung 48, die in den in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff (durch das schattierte Gebiet in 2 dargestellt) führt, und ein Ventil 50, das in einer offenen Stellung eine Strömung von in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff von dem Speicherbehälter 24 an die Wasserstoffversorgungszufuhr 30 ermöglicht. Die Ventile 46, 50 werden auf Grundlage von Steuersignalen geregelt, die von dem Steuermodul 22 erzeugt werden. Genauer werden, wenn das Absperrventil 38 in der offenen Stellung ist und Wasserstoff aus dem Wasserstoffspeichersystem 24 strömt, die Ventile 46, 50 geregelt, um den Systemdruck des Speicherbehälters 24 beizubehalten. Wenn der Systemdruck beispielsweise drastischer verringert werden soll, lässt das Ventil 46 eine Strömung von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff aus dem Speicherbehälter 24 zu. In anderen Fällen ermöglicht das Ventil 50 eine Strömung von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff aus dem Speicherbehälter 24 heraus. In beiden Fällen erlaubt die Wärmeübertragungsvorrichtung 42 ein Heizen des Gases und einen Zustandswechsel von der flüssigen zu der gasförmigen Phase zur Lieferung bei einer Solltemperatur an den Brennstoffzellenstapel 12.
  • Es ist auch ein Sicherheitsventil 52 vorgesehen, das sich in Fluidverbindung mit der Zufuhr 32 für in der Gasphase befindlichen Wasserstoff befindet. Das Sicherheitsventil 52 verhindert, dass der Systemdruck des Speicherbehälters 24 einen Schwellenspeicherdruck (beispielsweise 1000 kPa) überschreitet. Genauer ist das Sicherheitsventil 52 derart ausgestaltet, dass es in der Gasphase befindlichen Wasserstoff an die Atmosphäre entlüftet, wenn der Systemdruck den Schwellenspeicherdruck erreicht. Auf diese Art und Weise wird der Systemdruck verringert oder beibehalten.
  • Zwischen der Wasserstoffversorgungszufuhr 30 und der Zufuhr 34 für in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Rückschlagventil 54 angeordnet. Das Rückschlagventil 54 ist ein Einwegventil, das eine Fluidverbindung von der Wasserstoffversorgungszufuhr 30 über die Zufuhr 34 für in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff in den Wasserstoffspeicherbehälter 24 ermöglicht. In einigen Fällen tritt eine Druckerhöhung in der Wasserstoffversorgungszufuhr 30 auf. Dies erfolgt typischerweise unmittelbar nach einem Abschalten des Brennstoffzellensystems 10 und auch bei einem Parken eines Fahrzeugs, wenn das Absperrventil 38 in der geschlossenen Position ist und restlicher Wasserstoff in der Wasserstoffversorgungszufuhr 30 durch natürliche Wärmeübertragung von der Umgebung oder von der restlichen Wärme, die in der Heizvorrichtung 42 enthalten ist, erhitzt wird. Je größer die Temperatur des restlichen Wasserstoffs ist, umso größer ist der Druck in der Wasserstoffversorgungszufuhr 30. Wenn der Druck in der Wasserstoffversorgungszufuhr 30 einen Schwellendruck erreicht, wird das Rückschlagventil 54 aufgedrückt, und restlicher in der Gasphase befindlicher Wasserstoff wird als ein Rückfluss über die Zufuhr 34 für in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff in den Wasserstoffspeicherbehälter 24 entlüftet. Auf diese Art und Weise wird der Druck in der Wasserstoffver sorgungszufuhr 30 verringert oder beibehalten, und ein Schaden an deren Komponenten wird verhindert. Da der in der flüssigen Phase befindliche Wasserstoff in der Zufuhr 34 für in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff kälter als der Rückflusswasserstoff in der Gasphase ist, wird der in der Gasphase befindliche Wasserstoff gekühlt und wechselt teilweise in die flüssige Phase.
  • Unter Bezugnahme auf 3 wird der Rückflusswasserstoff, nun in der flüssigen Phase, in den Speicherbehälter 24 durch die Leitung 48 mit einer minimalen Erhöhung des Systemsdrucks wieder eingeführt. Auf diese Art und Weise wird der Gesamtsystemdruck des Speicherbehälters 24 nur geringfügig erhöht im Vergleich zu herkömmlichen Wasserstoffspeichersystemen, die in der Gasphase befindlichen Wasserstoff in die flüssige Phase des Speicherbehälters 24 wieder einführen. Eine Entlüftung des restlichen Rückflussgases in den in der flüssigen Phase befindlichen Wasserstoff in dem Speicherbehälter 24 bewirkt eine kleinere Druckerhöhung in dem Speicherbehälter 24 als eine Entlüftung des restlichen Rückflussgases in den in der Gasphase befindlichen Wasserstoff in dem Speicherbehälter 24. Dies ist darauf zurückzuführen, dass eine Entlüftung des restlichen Rückflussgases in den in flüssiger Phase befindlichen Wasserstoff in dem Speicherbehälter 24 ermöglicht, dass ein Anteil des Rückflussgases in die flüssige Phase wechseln kann. Eine Entlüftung des restlichen Rückflussgases in den in der Gasphase befindlichem Wasserstoff in dem Speicherbehälter 24 bietet diese Option nicht, und daher würde der Druck in dem Speicherbehälter 24 stärker ansteigen.
  • Das Schaubild von 3 zeigt den Speicherdruck gegenüber der Rückflusstemperatur für herkömmliche Wasserstoffspeichersysteme und das Wasserstoffspeichersystem 14, das die über Rückschlagventil ermöglichte Fluidverbindung von der Wasserstoffversorgungszufuhr zu der Zufuhr von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff der vorliegenden Erfindung enthält. An der x-Achse ist die Temperatur des Rückflusswasserstoffgases aufgezeichnet, und die y-Achse zeigt den Systemdruck, nachdem eine bestimmte Menge an Restgas eingeführt worden ist. Es kann daraus geschlossen werden, dass der Systemdruck mit zunehmender Rückflussgastemperatur ansteigt. Es kann ferner daraus geschlossen werden, dass der Systemdruck weniger ansteigt, wenn der Rückflusswasserstoff in die flüssige Phase eingeführt wird, im Vergleich dazu, als wenn er in die Gasphase eingeführt wird. Infolgedessen existieren weniger Fälle einer Entlüftung von Wasserstoff durch das Sicherheitsventil mit dem Wasserstoffspeichersystem 14 als bei herkömmlichen Wasserstoffspeichersystemen. Auf diese Art und Weise wird Wasserstoff geschont, und daher besteht ein verringertes Sicherheitsrisiko aufgrund des entlüfteten Wasserstoffs.

Claims (20)

  1. Druckbeibehaltungssystem (18) für ein Wasserstoffspeichersystem (14) mit einem Speicherbehälter (24) für ein mehrphasiges oder hochdichtes Wasserstofffluid, umfassend: eine Wasserstoffversorgungszufuhr (30), die eine Wasserstoffströmung aus dem Wasserstoffspeichersystem (14) ermöglicht; eine Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff, die eine Strömung von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff von dem Wasserstoffspeichersystem (14) zu der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) zulässt; einer Zufuhr (32) von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff, die eine Strömung von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff von dem Wasserstoffspeichersystem (14) zu der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) zulässt; und eine Wärmeübertragungsvorrichtung (42), die eine Wärmeübertragung an den durch die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) strömenden Wasserstoff ermöglicht, sowie ein Rückschlagventil (54) zwischen der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) und der Zufuhr (34) für den in flüssiger Phase befindlichen Wasserstoff, das eine Fluidverbindung zum Rückfluss von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff von der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) über die Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff in das Wasserstoffspeichersystem (14) ermöglicht, wenn ein Druck in der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) größer als ein Schwellendruck ist.
  2. Druckbeibehaltungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein isoliertes Gehäuse (36) vorgesehen ist, wobei die Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff und die Zufuhr (32) von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff in dem isolierten Gehäuse (36) angeordnet sind und die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) aus dem isolierten Gehäuse (36) herausführt.
  3. Druckbeibehaltungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff eine Leitung (48) und ein Ventil (50) enthält, das die Strömung von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff durch die Leitung (48) zulässt.
  4. Druckbeibehaltungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (54) eine Fluidverbindung von der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) zu der Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff an einem Punkt oberstromig des Ventils (50) ermöglicht, wenn der Druck in der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) größer als der Schwellendruck ist.
  5. Druckbeibehaltungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) die Wärmeübertragungsvorrichtung (42) umfasst, die Wärme an die Strömung von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff oder die Strömung von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff überträgt.
  6. Druckbeibehaltungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme von der Zufuhr (32) von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff oder der Zufuhr (34) von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff übertragen wird.
  7. Druckbeibehaltungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme von einem Kühlmittelsystem übertragen wird.
  8. Druckbeibehaltungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme von einem elektrischen Heizsystem übertragen wird.
  9. Druckbeibehaltungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) ferner ein Absperrventil (38) umfasst, das zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung betätigbar ist, um die Wasserstoffströmung zu regulieren.
  10. Druckbeibehaltungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherheitsventil (52) vorgesehen ist, das über die Zufuhr (32) von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff in Fluidverbindung steht, wobei das Sicherheitsventil (52) betätigbar ist, um einen Speicherdruck zu reduzieren, wenn der Speicherdruck eine Tankschwelle überschreitet.
  11. Wasserstoffspeichersystem (14), das in flüssiger Phase befindlichen Wasserstoff und in der Gasphase befindlichen Wasserstoff in einem Zweiphasendiagramm aus verflüssigtem Wasserstoff oder hochdichtem Wasserstofffluid außerhalb einer Zweiphasengrenze speichert, mit: einem Speicherbehälter (24); und einem Druckbeibehaltungssystem (18), das den Druck in dem Wasserstoffspeichersystem (14) reguliert, und das umfasst: eine Wasserstoffversorgungszufuhr (30), die eine Wasserstoffströmung von dem Wasserstoffspeichersystem (14) ermöglicht; eine Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff, die eine Strömung von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff von dem Wasserstoffspeichersystem (14) zu der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) ermöglicht; eine Zufuhr (32) von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff, die eine Strömung von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff von dem Wasserstoffspeichersystem (14) an die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) ermöglicht; und einer Wärmeübertragungsvorrichtung (42), die eine Wärmeübertragung an den durch die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) strömenden Wasserstoff ermöglicht, sowie ein Rückschlagventil (54) zwischen der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) und der Zufuhr (34) für den in flüssiger Phase befindlichen Wasserstoff, das eine Fluidverbindung zum Rückfluss von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff von der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) zu der Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff ermöglicht, wenn ein Druck in der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) größer als ein Schwellendruck ist.
  12. Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbeibehaltungssystem (18) ferner ein isoliertes Gehäuse (36) umfasst, das die Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff und die Zufuhr (32) von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff aufnimmt, und wobei die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) von dem isolierten Gehäuse (36) herausführt.
  13. Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff eine Leitung (48) und ein Ventil (50) umfasst, das die Strömung von in der flüssigen Phase befindlichem Wasserstoff durch die Leitung (48) ermöglicht.
  14. Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (54) eine Fluidverbindung von der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) zu der Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff an einem Punkt oberstromig des Ventils (50) ermöglicht, wenn der Druck in der Wasserstoffversorgungszufuhr (30) größer als der Schwellendruck ist.
  15. Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) ferner die Wärmeübertragungsvorrichtung (42) umfasst, die Wärme an die Strömung von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff oder die Strömung von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff überträgt.
  16. Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme von der Zufuhr (32) von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff oder der Zufuhr (34) von in flüssiger Phase befindlichem Wasserstoff übertragen wird.
  17. Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme von einem Kühlmittelsystem übertragen wird.
  18. Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme von einem elektrischen Heizsystem übertragen wird.
  19. Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffversorgungszufuhr (30) ferner ein Absperrventil (38) umfasst, das zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung betätigbar ist, um die Wasserstoffströmung zu regulieren.
  20. Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherheitsventil (52) vorgesehen ist, das in Fluidverbindung mit der Zufuhr (32) von in der Gasphase befindlichem Wasserstoff steht, wobei das Sicherheitsventil (52) betätigbar ist, um einen Speicherdruck zu reduzieren, wenn der Speicherdruck eine Tankschwelle überschreitet.
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