KR102688520B1 - Liquid hydrogen charging system using cryogenic flexible pipe and method for charging liquid hydrogen using the same - Google Patents
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Abstract
극저온 유연배관을 이용한 액체수소 충전시스템 및 이를 이용한 액체수소 충전방법에서, 상기 액체수소 충전시스템은 저장탱크, 재액화부, 한 쌍의 제1 및 제2 배관들, 회수배관, 제1 밸브유닛 및 제2 밸브유닛을 포함한다. 상기 저장탱크는 액체수소가 저장된다. 상기 재액화부는 저장탱크와 연결되며 기체수소를 액체수소로 재액화한다. 상기 제1 및 제2 배관들은 상기 모빌리티와 상기 저장탱크 사이에 연결된다. 상기 회수배관은 상기 모빌리티와 상기 재액화부 사이에 연결된다. 상기 제1 밸브유닛은 상기 제1 배관 및 상기 회수배관을 동시에 제어한다. 상기 제2 밸브유닛은 상기 제2 배관을 제어한다. In the liquid hydrogen charging system using cryogenic flexible piping and the liquid hydrogen charging method using the same, the liquid hydrogen charging system includes a storage tank, a reliquefaction unit, a pair of first and second pipes, a recovery pipe, a first valve unit, and a first valve unit. Includes 2 valve units. The storage tank stores liquid hydrogen. The re-liquefaction unit is connected to a storage tank and re-liquefies gaseous hydrogen into liquid hydrogen. The first and second pipes are connected between the mobility and the storage tank. The recovery pipe is connected between the mobility and the reliquefaction unit. The first valve unit simultaneously controls the first pipe and the recovery pipe. The second valve unit controls the second pipe.
Description
본 발명은 극저온 유연배관을 이용한 액체수소 충전시스템 및 이를 이용한 액체수소 충전방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체수소가 사용되는 모빌리티에 안정적으로 액체수소를 공급할 수 있으며, 액체수소의 충전 및 회수가 용이하여 액체수소의 소모량을 최소화할 수 있는 극저온 유연배관을 이용한 액체수소 충전시스템 및 이를 이용한 액체수소 충전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid hydrogen charging system using cryogenic flexible piping and a liquid hydrogen charging method using the same. More specifically, liquid hydrogen can be stably supplied to mobility where liquid hydrogen is used, and charging and recovery of liquid hydrogen is possible. This relates to a liquid hydrogen charging system using cryogenic flexible piping, which is easy to minimize the consumption of liquid hydrogen, and a liquid hydrogen charging method using the same.
최근 들어 친환경 연료인 수소를 에너지원으로 사용한 다양한 기술들이 개발되고 있으며, 이는 탄소 중립이 가속화되는 상황에서 그 중요성이 증가하고 있는 상황이다. Recently, various technologies using hydrogen, an eco-friendly fuel, as an energy source have been developed, and its importance is increasing in a situation where carbon neutrality is accelerating.
이에, 차량, 철도차량, 비행기, 선박 등과 같은 다양한 모빌리티(mobility)에서 수소를 에너지원으로 사용하기 위한 기술 개발이 가속화되고 있으며, 관련 연구도 활발하게 진행되고 있다. Accordingly, the development of technology to use hydrogen as an energy source in various mobility such as vehicles, railway vehicles, airplanes, ships, etc. is accelerating, and related research is also actively underway.
특히, 대용량의 수소가 에너지원으로 필요한 시스템이나, 고출력과 장거리 이동이 필요한 상기 모빌리티의 경우, 기체수소와 대비하여 에너지 밀도가 높은 액체수소가 주로 사용될 것으로 전망되고 있다. In particular, in systems that require large amounts of hydrogen as an energy source, or in the case of mobility that requires high output and long distance movement, liquid hydrogen, which has a higher energy density compared to gaseous hydrogen, is expected to be mainly used.
이러한 모빌리티에 대한 액체 수소의 충전의 경우, 대부분 충전소에서 수행되는데, 상기 충전소에서는 저장탱크로부터 상기 모빌리티로, 일방향으로 액체수소를 공급하여 충전하는 시스템이 일반적이다. In the case of liquid hydrogen charging for such mobility, it is mostly carried out at a charging station, and at the charging station, a system that supplies liquid hydrogen in one direction from a storage tank to the mobility is generally used.
즉, 미국 공개특허 제2021-0155108호에서는, 모바일 충전 스테이션을 통해 모빌리티로 수소 및 연료 전지를 충전하는 개념을 개시하고는 있으나, 충전 스테이션으로부터 모빌리티로의 일방향 충전 시스템을 개시할 뿐이다. That is, US Patent Publication No. 2021-0155108 discloses the concept of charging hydrogen and fuel cells to mobility through a mobile charging station, but only discloses a one-way charging system from the charging station to mobility.
그러나, 액체수소의 충전에서는, 단순한 일방향 충전 시스템만으로는 시스템의 불안정에 따른 안전사고의 위험이 있으며, 액체수소에 대한 재활용이 어려운 한계가 있다. However, in the charging of liquid hydrogen, there is a risk of safety accidents due to system instability with a simple one-way charging system, and there is a limitation that recycling of liquid hydrogen is difficult.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 액체수소가 사용되는 모빌리티에 안정적으로 액체수소를 공급할 수 있으며, 액체수소의 충전 및 회수가 용이하여 액체수소의 소모량을 최소화할 수 있는 극저온 유연배관을 이용한 액체수소 충전시스템을 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention was conceived from this point, and the purpose of the present invention is to stably supply liquid hydrogen to mobility where liquid hydrogen is used, and to minimize the consumption of liquid hydrogen by making it easy to charge and recover liquid hydrogen. The goal is to provide a liquid hydrogen charging system using cryogenic flexible piping.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 액체수소 충전시스템을 이용한 액체수소 충전방법을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a liquid hydrogen charging method using the liquid hydrogen charging system.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 상기 액체수소 충전시스템은 저장탱크, 재액화부, 한 쌍의 제1 및 제2 배관들, 회수배관, 제1 밸브유닛 및 제2 밸브유닛을 포함한다. 상기 저장탱크는 액체수소가 저장된다. 상기 재액화부는 저장탱크와 연결되며 기체수소를 액체수소로 재액화한다. 상기 제1 및 제2 배관들은 상기 모빌리티와 상기 저장탱크 사이에 연결된다. 상기 회수배관은 상기 모빌리티와 상기 재액화부 사이에 연결된다. 상기 제1 밸브유닛은 상기 제1 배관 및 상기 회수배관을 동시에 제어한다. 상기 제2 밸브유닛은 상기 제2 배관을 제어한다. The liquid hydrogen charging system according to an embodiment for realizing the object of the present invention described above includes a storage tank, a reliquefaction unit, a pair of first and second pipes, a recovery pipe, a first valve unit, and a second valve unit. Includes. The storage tank stores liquid hydrogen. The re-liquefaction unit is connected to a storage tank and re-liquefies gaseous hydrogen into liquid hydrogen. The first and second pipes are connected between the mobility and the storage tank. The recovery pipe is connected between the mobility and the reliquefaction unit. The first valve unit simultaneously controls the first pipe and the recovery pipe. The second valve unit controls the second pipe.
일 실시예에서, 상기 제1 배관을 통해서는 상기 저장탱크의 액체수소가 상기 모빌리티로 공급되고, 상기 제2 배관을 통해서는 상기 모빌리티에 남은 잔량의 액체수소가 상기 저장탱크로 회수되며, 상기 회수배관을 통해서는 상기 모빌리티에서 발생되는 기체수소가 상기 재액화부로 회수될 수 있다. In one embodiment, liquid hydrogen from the storage tank is supplied to the mobility through the first pipe, and the remaining amount of liquid hydrogen remaining in the mobility is recovered to the storage tank through the second pipe, and the recovery Gaseous hydrogen generated in the mobility can be recovered to the re-liquefaction unit through the pipe.
일 실시예에서, 상기 제1 밸브유닛에서, 상기 제1 배관 및 상기 회수배관은 소정 거리 서로 이격되며 연장되고, 상기 제1 밸브유닛은, 상기 제1 배관 및 상기 회수배관 사이에 충진되는 진공부를 포함할 수 있다. In one embodiment, in the first valve unit, the first pipe and the recovery pipe extend a predetermined distance apart from each other, and the first valve unit includes a vacuum portion filled between the first pipe and the recovery pipe. may include.
일 실시예에서, 상기 제1 밸브유닛에서, 상기 제1 배관은 중앙에서 연장되고, 상기 회수배관은 상기 제1 배관의 외곽에서 연장되고, 상기 제1 밸브유닛은, 상기 제1 배관과 상기 회수배관의 사이에 형성되는 단열부, 및 상기 회수배관의 외부에 충진되는 진공부를 포함할 수 있다. In one embodiment, in the first valve unit, the first pipe extends from the center, the return pipe extends from the outside of the first pipe, and the first valve unit includes the first pipe and the return pipe. It may include an insulation portion formed between pipes, and a vacuum portion filled outside the recovery pipe.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 밸브유닛들 각각은 체크밸브일 수 있다. In one embodiment, each of the first and second valve units may be a check valve.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 밸브유닛들 각각은, 상기 액체수소 충전시스템을 상기 모빌리티에 탈부착시키는 플러그인(plug-in) 밸브일 수 있다. In one embodiment, each of the first and second valve units may be a plug-in valve that attaches and detaches the liquid hydrogen charging system to the mobility.
일 실시예에서, 상기 저장탱크와 상기 재액화부 사이에 연결되는 제3 배관, 및 상기 재액화부와 상기 저장탱크 사이에 연결되는 재액화배관을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, it may further include a third pipe connected between the storage tank and the reliquefaction unit, and a reliquefaction pipe connected between the reliquefaction unit and the storage tank.
일 실시예에서, 상기 제3 배관을 통해서는 상기 저장탱크의 기체수소가 상기 재액화부로 공급되고, 상기 재액화부를 통해서는 상기 재액화부에서 액화된 액체수소가 상기 저장탱크로 공급될 수 있다. In one embodiment, gaseous hydrogen from the storage tank may be supplied to the re-liquefaction unit through the third pipe, and liquid hydrogen liquefied in the re-liquefaction unit may be supplied to the storage tank through the re-liquefaction unit.
일 실시예에서, 상기 모빌리티와 상기 재액화부 사이에 연결되는 연료전지를 더 포함하며, 상기 회수배관 상에는 전환밸브가 구비되어, 상기 재액화부 또는 상기 연료전지로의 회수가 선택될 수 있다. In one embodiment, it further includes a fuel cell connected between the mobility and the reliquefaction unit, and a switching valve is provided on the recovery pipe, so that recovery to the reliquefaction unit or the fuel cell can be selected.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 액체수소 충전방법에서, 모빌리티에 남은 잔량의 액체수소를 제2 밸브유닛 및 제2 배관을 통해 저장탱크로 회수한다. 상기 저장탱크에 저장된 액체수소를 제1 배관 및 제1 밸브유닛을 통해 상기 모빌리티로 공급한다. 상기 모빌리티에서의 냉각 및 충전에 따라 발생되는 기체수소를 상기 제1 밸브유닛 및 회수배관을 통해 재액화부로 회수한다. 상기 재액화부에서 회수된 기체수소를 재액화하여 상기 저장탱크로 공급한다.In the liquid hydrogen charging method according to an embodiment for realizing another object of the present invention described above, the remaining amount of liquid hydrogen remaining in the mobility is recovered to the storage tank through the second valve unit and the second pipe. Liquid hydrogen stored in the storage tank is supplied to the mobility through a first pipe and a first valve unit. Gaseous hydrogen generated due to cooling and charging in the mobility is recovered to the reliquefaction unit through the first valve unit and recovery pipe. The gaseous hydrogen recovered in the re-liquefaction unit is re-liquefied and supplied to the storage tank.
일 실시예에서, 상기 저장탱크의 기체수소가 제3 배관을 통해 상기 재액화부로 공급되며, 상기 재액화부에서 재액화된 액체수소는 상기 저장탱크로 공급되는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the gaseous hydrogen in the storage tank is supplied to the reliquefaction unit through a third pipe, and the liquid hydrogen reliquefied in the reliquefaction unit may be supplied to the storage tank.
일 실시예에서, 상기 저장탱크의 액체수소를 모빌리티로 공급하는 단계, 및 상기 모빌리티의 기체수소를 재액화부로 회수하는 단계는 제1 밸브유닛에 의해 동시에 제어되며, 상기 모빌리티의 잔량의 액체수소를 회수하는 단계는 제2 밸브유닛에 의해 제어될 수 있다. In one embodiment, the step of supplying liquid hydrogen from the storage tank to the mobility and the step of recovering the gaseous hydrogen of the mobility to the re-liquefaction unit are simultaneously controlled by the first valve unit, and the remaining amount of liquid hydrogen of the mobility is controlled simultaneously. The recovery step may be controlled by the second valve unit.
본 발명의 실시예들에 의하면, 모빌리티와 충전시스템 사이에서 플러그인 타입의 밸브유닛을 통해 간단하게 액체수소를 충전할 수 있어, 사용성을 향상시킬 수 있다. According to embodiments of the present invention, liquid hydrogen can be simply charged through a plug-in type valve unit between the mobility and charging system, thereby improving usability.
특히, 제1 밸브유닛을 통해서는, 액체수소의 충전과 함께 모빌리티의 냉각 및 충전에 따라 발생되는 기체수소를 즉각 회수할 수 있으므로, 충전과 회수를 동시에 수행하여 안정적인 액체수소의 공급이 가능하다. 이 경우, 상기 제1 밸브유닛에서의 충전 및 회수 배관은 서로 단열 상태로 연결되므로, 액체수소와 기체수소 사이에서의 열교환이 차단될 수 있다. In particular, through the first valve unit, gaseous hydrogen generated by cooling and charging of the mobility can be immediately recovered along with the charging of liquid hydrogen, so charging and recovery can be performed simultaneously to provide a stable supply of liquid hydrogen. In this case, since the charging and recovery pipes in the first valve unit are connected to each other in an insulated state, heat exchange between liquid hydrogen and gaseous hydrogen may be blocked.
나아가, 제2 밸브유닛을 통해서는, 모빌리티에 남은 잔량의 액체수소를 저장탱크로의 회수가 가능하여, 액체수소의 소모량을 최소화하여 에너지 낭비를 최소화할 수 있다. Furthermore, through the second valve unit, the remaining amount of liquid hydrogen in the mobility can be recovered to the storage tank, thereby minimizing energy waste by minimizing the consumption of liquid hydrogen.
또한, 재액화부를 통해 기체수소를 액화하여 다시 저장탱크로 공급함으로써, 마찬가지로 에너지 낭비를 최소화할 수 있다. In addition, energy waste can be minimized by liquefying gaseous hydrogen through the re-liquefaction unit and supplying it back to the storage tank.
이 경우, 재액화부로의 회수 외에, 연료전지로 회수됨으로써 연료전지에서 필요한 전기를 직접 생산할 수도 있어, 에너지 활용의 효율성을 보다 향상시킬 수 있다. In this case, in addition to recovery to the re-liquefaction unit, the electricity required by the fuel cell can be directly produced by being recovered to the fuel cell, thereby further improving the efficiency of energy utilization.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액체수소 충전시스템을 도시한 모식도이다.
도 2a는 도 1의 제1 밸브유닛을 도시한 단면도의 일 예이고, 도 2b는 도 1의 제1 밸브유닛을 도시한 단면도의 다른 예이다.
도 3은 도 1의 제1 배관 또는 제2 배관을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 액체수소 충전시스템을 이용한 액체수소 충전방법을 도시한 흐름도이다.
도 5a는 도 4에서 액체수소를 모빌리티로 공급하는 단계, 및 모빌리티로부터 기체수소를 회수하는 단계를 도시한 모식도이다.
도 5b는 도 4에서 회수된 기체수소를 재액화하여 공급하는 단계, 및 모빌리티의 잔량의 액체수소를 회수하는 단계를 도시한 모식도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing a liquid hydrogen charging system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is an example of a cross-sectional view showing the first valve unit of FIG. 1, and FIG. 2B is another example of a cross-sectional view showing the first valve unit of FIG. 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the first or second pipe of FIG. 1.
Figure 4 is a flow chart showing a liquid hydrogen charging method using the liquid hydrogen charging system of Figure 1.
Figure 5a is a schematic diagram showing the steps of supplying liquid hydrogen to mobility and recovering gaseous hydrogen from mobility in Figure 4.
Figure 5b is a schematic diagram showing the step of re-liquefying and supplying the gaseous hydrogen recovered in Figure 4 and the step of recovering the remaining amount of liquid hydrogen for mobility.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, terms such as “comprise” or “consist of” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액체수소 충전시스템을 도시한 모식도이다. Figure 1 is a schematic diagram showing a liquid hydrogen charging system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 액체수소 충전시스템(10)은 모빌리티(20)에 대한 충전을 수행하는 충전 스테이션(station)일 수 있다. Referring to FIG. 1, the liquid
이 경우, 상기 액체수소 충전시스템(10)은 고정된 충전 스테이션으로서, 이동식 저장부(600), 예를 들어 탱크로리 등을 통해 액체수소(LH2)를 제공받아 상기 모빌리티(20)로의 액체수소의 충전을 수행할 수 있다. In this case, the liquid
이와 달리, 상기 액체수소 충전시스템(10)은 이동식 충전 스테이션으로서, 상기 이동식 저장부(600)와 함께 이동되며, 필요한 위치에서 상기 모빌리티(20)로의 액체수소의 충전을 수행할 수 있다. In contrast, the liquid
상기 모빌리티(20)는 차량, 철도차량, 비행기, 선박 등과 같이 대용량의 수소가 에너지원으로 필요한 시스템이나, 고출력과 장거리 이동이 필요한 운송수단으로, 밀도가 높은 액체수소를 에너지원으로 사용되는 운송수단이면 충분하며, 그 대상이 제한되지는 않는다. The
구체적으로, 상기 액체수소 충전시스템(10)은 저장탱크(100), 펌프부(200), 제1 밸브유닛(300), 제2 밸브유닛(400), 재액화부(500) 및 연료전지(700)를 포함하며, 상기 구성요소들을 서로 연결하는 복수의 배관들을 포함한다. Specifically, the liquid
상기 저장탱크(100)는 액체수소(LH2)(110)를 저장하는 저장공간으로서, 상기 저장탱크(100)는 외부와는 단열된 단열 구조이고, 상기 외부의 이동식 저장부(600)로부터 액체수소를 제공받기 위한 별도의 구성이 구비된다. The
이 경우, 상기 저장탱크(100)에 저장되는 액체수소(110)는 자체 기화 등에 의해 기체수소(GH2)(120)로 기화될 수 있으며, 이에 따라 상기 저장탱크(100)에는 액체수소(110) 외에 기체수소(120)도 저장될 수 있다. In this case, the liquid hydrogen (110) stored in the storage tank (100) may be vaporized into gaseous hydrogen (GH 2 ) (120) by self-evaporation, etc., and accordingly, the liquid hydrogen (110) is stored in the storage tank (100). ) In addition,
다만, 이러한 기체수소(120)는 상기 모빌리티(20)로 공급되지 않고, 제3 배관(103)을 통해 상기 재액화부(500)로 제공된다. However, this
상기 재액화부(500)는, 공급받는 기체수소(120)를 액체수소(110)로 재액화하는 것으로, 이렇게 재액화된 액체수소(110)는, 상기 재액화부(500)와 상기 저장탱크(100) 사이에 연결되는 재액화배관(501)을 통해 상기 저장탱크(100)로 다시 제공된다. 그리하여, 액체수소에 대한 낭비를 최소화할 수 있다. The
이 경우, 상기 재액화부(500)로 연결되는 상기 제3 배관(103) 상에는, 상기 연료전지(700)가 병렬로 추가 연결될 수도 있다. In this case, the
또한, 상기 연료전지(700)로의 분기점에는 전환밸브(104)가 구비될 수 있다. Additionally, a switching
그리하여, 상기 저장탱크(100)에서 발생되는 기체수소(120)는 상기 제3 배관(103)을 통해 상기 연료전지(700)로 직접 공급될 수도 있다. 즉, 상기 전환밸브(104)의 동작에 따라 상기 연료전지(700)로 공급되거나 또는 상기 재액화부(500)로 회수될 수 있다. Thus, the
이 경우, 상기 전환밸브(104)는 상기 기체수소(120)를 상기 재액화부(500)나 상기 연료전지(700)로 선택적으로 제공하도록 동작될 수도 있으나, 이와 달리 상기 기체수소(120)를 상기 재액화부(500) 및 상기 연료전지(700)에 동시에 제공하도록 동작될 수도 있다.In this case, the switching
상기 저장탱크(100)는 제1 배관(101)을 통해 상기 제1 밸브유닛(300)과 연결되며, 상기 제1 배관(101) 상에는 상기 펌프부(200)가 구비된다. The
상기 액체수소(110)는 상기 제1 밸브유닛(300)이 상기 모빌리티(20)와 연결되는 경우, 상기 모빌리티(20)로 공급되는데, 이 경우, 상기 펌프부(200)는 상기 제1 배관(101)을 통해 상기 모빌리티(20)로 공급되는 상기 액체수소(110)를 가압하게 된다. The
그리하여, 상기 액체수소(110)는 상기 모빌리티(20)로 안정적으로 공급될 수 있다. Thus, the
상기 제1 밸브유닛(300)은 체크밸브(check valve)이며, 동시에 상기 액체수소 충전시스템(10)을 상기 모빌리티(20)에 탈부착시키는 플러그인(plug-in) 밸브이다. The
이 경우, 상기 제1 밸브유닛(300)은, 앞서 설명한 상기 제1 배관(101)과 연결되는 것과 동시에, 회수배관(303)과도 연결된다. In this case, the
상기 회수배관(303)은 상기 모빌리티(20)와 상기 재액화부(500)를 연결하는 배관으로, 상기 모빌리티(20)에서 발생되는 기체수소(120)를 상기 재액화부(500)로 회수한다. The
즉, 상기 모빌리티(20)의 경우, 상기 액체수소(110)를 충전 받고 필요한 냉각을 수행하면서, 다량의 기체수소(120)가 발생될 수 있다. 이에, 이렇게 상기 모빌리티(20)에서 발생되는 기체수소(120)의 경우, 상기 모빌리티(20)의 내부에서는 별도의 처리 유닛이 구비되지 않으므로, 상기 액체수소 충전시스템(10)의 재액화부(500)로 회수되어, 재액화된다. That is, in the case of the
그리하여, 상기 모빌리티(20)에서 발생되는 기체수소에 대한 재액화를 통해 액체수소의 재활용도를 향상시켜, 에너지를 절감할 수 있다. Therefore, energy can be saved by improving the recyclability of liquid hydrogen through re-liquefaction of gaseous hydrogen generated in the
이 경우, 상기 재액화부(500)로 연결되는 상기 회수배관(303) 상에는, 상기 연료전지(700)가 병렬로 추가 연결될 수도 있다. In this case, the
또한, 상기 연료전지(700)로의 분기점에는 전환밸브(304)가 구비될 수 있다. Additionally, a switching
그리하여, 상기 모빌리티(20)에서 발생되는 기체수소(120)는 상기 회수배관(303)을 통해 회수되면서, 상기 연료전지(700)로 직접 공급될 수도 있다. 즉, 상기 전환밸브(304)의 동작에 따라 상기 연료전지(700)로 공급되거나 또는 상기 재액화부(500)로 회수될 수 있다. Thus, the
이 경우, 상기 전환밸브(304)는 상기 기체수소(120)를 상기 재액화부(500)나 상기 연료전지(700)로 선택적으로 제공하도록 동작될 수도 있으나, 이와 달리 상기 기체수소(120)를 상기 재액화부(500) 및 상기 연료전지(700)에 동시에 제공하도록 동작될 수도 있다.In this case, the switching
상기 전환밸브(304)의 동작에 의해 상기 기체수소(120)가 상기 연료전지(700)로 직접 제공되면, 상기 연료전지(700)에서는 전기 에너지 등을 직접 생산할 수 있으므로, 에너지 활용의 효율성이 보다 향상될 수 있다. When the
한편, 상기 연료전지(700)는, 별도의 모빌리티나 별도의 전기 에너지 생산이 필요한 장치에 구비되는 연료전지일 수도 있으며, 이렇게 생산된 전기 에너지는 상기 모빌리티(20)로 제공될 수 있다. Meanwhile, the
이상과 같이, 상기 제1 밸브유닛(300)은 플러그인 밸브 형태를 가지면서, 내부에 액체수소(110)의 공급라인 및 기체수소(120)의 회수라인이 동시에 형성되어야 한다. As described above, the
이에, 상기 제1 밸브유닛(300)에는, 상기 액체수소(110)의 공급라인이 연장되며 상기 모빌리티(20)에 연결되는 제1 충전관(301)과, 상기 기체수소(120)의 회수라인이 연장되며 상기 모빌리티(20)에 연결되는 제1 회수관(302)이 구비되어야 한다. Accordingly, the
그리하여, 상기 제1 밸브유닛(300)을 상기 모빌리티(20)에 장착하고, 상기 제1 밸브유닛(300) 내부의 도관에 대한 개방이 수행되면, 상기 모빌리티(20)로의 액체수소의 충전이 시작되며, 충전과정에서 발생되는 기체수소의 회수도 수행된다. Thus, when the
한편, 이러한 상기 제1 밸브유닛(300)의 내부 세부 구조에 대하여는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 후술한다. Meanwhile, the detailed internal structure of the
상기 제2 밸브유닛(400)은 상기 저장탱크(100)와 상기 모빌리티(20)를 연결하는 또 다른 배관인 제2 배관(102)이 연결되는 밸브로서, 상기 제2 밸브유닛(400) 역시 체크밸브(check valve)이며, 동시에 상기 액체수소 충전시스템(10)을 상기 모빌리티(20)에 탈부착시키는 플러그인(plug-in) 밸브이다. The
다만, 상기 제2 밸브유닛(400)은 하나의 제2 밸브(400)와만 연결되며, 이에 상기 제2 밸브유닛(400)의 경우, 상기 제2 밸브(400)와 추가로 연장되며 상기 모빌리티(20)에 연결되는 제2 회수관(401)이 구비되면 충분하다. However, the
이 경우, 상기 제2 회수관(401) 및 상기 제2 배관(102)은 상기 모빌리티(20)에서 사용되고 남은 잔량의 액체수소를 상기 저장탱크(100)로 회수하는 배관이다. In this case, the
즉, 상기 모빌리티(20)에는 액체수소(110)가 충전되고 남을 수 있으며, 이렇게 남은 액체수소로 인해 압력 상승이 발생할 수 있으며, 상기 모빌리티(20)의 내부에는 상기 잔량의 액체수소를 별도로 처리할 수 있는 시스템이 구비되지 않으므로, 상기 액체수소 충전시스템(10)으로 회수되어야 한다. That is, the
이를 위해, 상기 제2 밸브유닛(400)과 상기 제2 배관(102)이 구비되어, 상기 잔량의 액체수소가 상기 제2 배관(102)을 통해 상기 저장탱크(100)로 회수되고, 이를 통해 액체수소에 대한 낭비를 최소화하면서 모빌리티의 안정성을 향상시킨다. For this purpose, the
이상과 같이, 상기 제2 밸브유닛(400)을 상기 모빌리티(20)에 장착하고, 상기 제2 밸브유닛(400) 내부의 도관에 대한 개방이 수행되면, 상기 모빌리티(20)에서 남은 잔량의 액체수소가 상기 저장탱크(100)로 회수된다. As described above, when the
상기 재액화부(500)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제3 배관(103)을 통해 상기 저장탱크(100)로부터 회수된 기체수소(120)를 재액화하는 것은 물론, 상기 회수배관(303)을 통해 회수된 기체수소(120)에 대하여도 재액화를 수행한다. As described above, the
그리하여, 상기 재액화부(500)에서 재액화된 액체수소는 상기 재액화배관(501)을 통해 상기 저장탱크(100)로 재공급된다. Thus, the liquid hydrogen reliquefied in the
도 2a는 도 1의 제1 밸브유닛을 도시한 단면도의 일 예이고, 도 2b는 도 1의 제1 밸브유닛을 도시한 단면도의 다른 예이다. FIG. 2A is an example of a cross-sectional view showing the first valve unit of FIG. 1, and FIG. 2B is another example of a cross-sectional view showing the first valve unit of FIG. 1.
우선, 도 2a를 참조하면, 상기 제1 밸브유닛(300)의 경우, 내부에 액체수소가 공급되는 제1 배관(101) 및 이에 연결되는 제1 충전관(301), 및 기체수소가 회수되는 회수배관(303) 및 이에 연결되는 제1 회수관(302)이 구비되어야 한다. First, referring to FIG. 2A, in the case of the
다만, 상기 제1 배관(101) 및 제1 충전관(301)은 액체수소가 통과되는 배관이고, 상기 회수배관(303)과 제1 회수관(302)은 기체수소가 통과되는 배관으로서, 단열이 필수적이다. However, the
이에, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 배관(101)/제1 충전관(301)과 상기 회수배관(303)/제1 회수관(302)은 서로 소정 거리 이격되도록 배치되며, 상기 이격공간은 물론, 외부에도 소정 면적만큼 진공부(310)가 형성된다. Accordingly, as shown in FIG. 2A, the
그리하여, 상기 진공부(310)를 통해 단열이 수행된다. Thus, insulation is performed through the
한편, 상기 제1 배관(101)/제1 충전관(301)은 물론, 상기 회수배관(303)/제1 회수관(302)은 모두 유연성(flexible) 도관이며, 이에 따라 상기 제1 밸브유닛(300)을 통한 상기 모빌리티(20)와의 연결 및 해제가 용이하게 수행될 수 있다. Meanwhile, the
이와 달리, 도 2b를 참조하면, 상기 제1 밸브유닛(350)의 내부에 구비되는 배관들이 다른 구조로 연장될 수 있다. In contrast, referring to FIG. 2b, pipes provided inside the
즉, 상기 제1 밸브유닛(350)의 중앙을 관통하여, 상기 제1 배관(101)/제1 충전관(301)이 연장되고, 상기 제1 배관(101)/제1 충전관(301)의 외면을 따라 소정 두께를 가지는 단열부(320)가 커버한다. That is, the
또한, 상기 단열부(320)의 외면을 따라 소정 두께를 가지도록 상기 회수배관(303)/제1 회수관(302)이 연장되며, 상기 회수배관(303)/제1 회수관(302)의 외면에는 소정 두께를 가지는 진공부(330)가 형성된다. In addition, the
그리하여, 도 2b에서와 같이, 동심원 구조에서, 상기 제1 배관(101)/제1 충전관(301), 상기 단열부(320), 상기 회수배관(303)/제1 회수관(302), 및 상기 진공부(330)가 순차적으로 형성된다. Therefore, as shown in Figure 2b, in a concentric structure, the
그리하여, 외부와의 단열은 상기 진공부(330)가 수행하고, 내부에서 기체수소와 액체수소 사이의 단열은 상기 단열부(320)가 수행할 수 있다. Thus, the
이 경우, 상기 제1 배관(101)/제1 충전관(301)은 물론, 상기 회수배관(303)/제1 회수관(302)은 모두 유연성(flexible) 도관인 것은 도 2a에서와 같다. In this case, as shown in FIG. 2A, the
이상과 같이, 하나의 제1 밸브유닛(300)은 내부에 한 쌍의 도관이 서로 단열되도록 형성되어, 액체수소를 공급하고 기체수소를 회수할 수 있도록 설계될 수 있고, 도시하지는 않았으나, 별도의 On/Off 스위치 등이 구비되어, 상기 액체수소의 공급 또는 상기 기체수소의 회수 동작을 제어할 수도 있다. As described above, one
도 3은 도 1의 제1 배관 또는 제2 배관을 도시한 단면도이다. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the first or second pipe of FIG. 1.
도 3을 참조하면, 상기 제1 밸브유닛(300)이 연결되지 않는 임의의 상기 제1 배관(101) 또는 상기 제2 밸브유닛(400)이 연결되지 않는 임의의 제2 배관(102)의 단면이 도시된다. Referring to FIG. 3, a cross section of any
즉, 상기 제1 배관(101)은 물론 상기 제2 배관(102)의 경우, 내부에 액체수소가 통과하는 도관(210)이 형성되며, 외부에는 상기 도관(210)을 외부와 단열시키는 진공부(220)가 형성된다.That is, in the case of the
이 경우, 상기 제1 배관(101)은 물론 상기 제2 배관(102)은 모두 유연성(flexible) 도관일 수 있다. In this case, both the
나아가, 도 3의 단면은, 상기 제1 배관 또는 제2 배관 외에도, 상기 회수배관(303)도 상기 제1 밸브유닛(300)이 연결되지 않은 부분에서는 동일한 구조를 가질 수 있다. Furthermore, in the cross section of FIG. 3, in addition to the first pipe or the second pipe, the
이하에서는, 상기 액체수소 충전시스템(10)을 이용한 액체수소 충전방법에 대하여 설명한다. Below, a liquid hydrogen charging method using the liquid
도 4는 도 1의 액체수소 충전시스템을 이용한 액체수소 충전방법을 도시한 흐름도이다. 도 5a는 도 4에서 액체수소를 모빌리티로 공급하는 단계, 및 모빌리티로부터 기체수소를 회수하는 단계를 도시한 모식도이다. 도 5b는 도 4에서 회수된 기체수소를 재액화하여 공급하는 단계, 및 모빌리티의 잔량의 액체수소를 회수하는 단계를 도시한 모식도이다. Figure 4 is a flow chart showing a liquid hydrogen charging method using the liquid hydrogen charging system of Figure 1. Figure 5a is a schematic diagram showing the steps of supplying liquid hydrogen to mobility and recovering gaseous hydrogen from mobility in Figure 4. Figure 5b is a schematic diagram showing the step of re-liquefying and supplying the gaseous hydrogen recovered in Figure 4 and the step of recovering the remaining amount of liquid hydrogen for mobility.
우선, 상기 액체수소 충전방법에서는, 도 4 및 도 5a를 참조하면, 상기 제1 밸브유닛(300)을 상기 모빌리티(20)에 장착시키고, 상기 제1 밸브유닛(300)을 On 동작시킨다. First, in the liquid hydrogen charging method, referring to FIGS. 4 and 5A, the
한편, 상기 모빌리티(20)의 경우 운행 과정에서 액체수소의 잔량이 발생될 수 있으며, 이러한 액체수소의 잔량이 상기 모빌리티(20)에 존재하는 상태에서 액체수소를 추가로 공급하는 경우, 잔량의 액체수소가 증발하는 문제가 발생할 수 있다. Meanwhile, in the case of the
이에, 본 실시예에 의한 상기 액체수소 충전방법에서는, 우선, 상기 모빌리티(20)에서 남은 잔량의 액체수소를 상기 제2 밸브유닛(400) 및 상기 제2 배관(102)을 통해 상기 저장탱크(100)로 회수한다(단계 S10).Therefore, in the liquid hydrogen charging method according to this embodiment, first, the remaining amount of liquid hydrogen in the
그리하여, 상기 모빌리티(20)에 잔류하는 액체수소가 모두 회수되면, 이 후, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 저장탱크(100)에 저장된 액체수소(110)를 상기 제1 배관(101) 및 상기 제1 밸브유닛(300)을 통해 상기 모빌리티(20)로 공급한다(단계 S20). Thus, when all the liquid hydrogen remaining in the
그리하여, 상기 액체수소(110)가 상기 모빌리티(20)에 충전되는데, 이러한 충전과정에서 상기 모빌리티(20)에서는 기체수소가 발생될 수 있다. Thus, the
이에, 도 4 및 도 5b를 참조하면, 상기 모빌리티(20)에서 냉각 및 충전에 따라 발생되는 상기 기체수소를 상기 제1 밸브유닛(300) 및 상기 회수배관(303)을 통해 상기 재액화부(500)로 회수한다(단계 S30). Accordingly, referring to FIGS. 4 and 5B, the gaseous hydrogen generated due to cooling and charging in the
이 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 모빌리티(20)에서 발생되는 기체수소는 상기 회수배관(303)을 통해 상기 연료전지(700)로 직접 제공될 수도 있으며, 이를 통해 전기 에너지가 추가로 생산될 수도 있다. In this case, as described above, gaseous hydrogen generated in the
한편, 상기 재액화부(500)로 제공된 기체수소는 상기 재액화부(500)에서 재액화되어 액체수소로 생산되며, 상기 재액화배관(501)을 통해 상기 저장탱크(100)로 공급되고(단계 S40), 이렇게 공급되는 상기 액체수소는 다시 상기 모빌리티(20)로 공급될 수 있다. Meanwhile, the gaseous hydrogen provided to the
한편, 이러한 액체수소의 충전 및 기체수소의 회수가 종료되거나, 또는 그 과정에서, 상기 모빌리티(20)에 액체수소의 잔량이 발생될 수도 있는데, 이렇게 상기 모빌리티(20)에서 남은 잔량의 액체수소는 상기 제2 밸브유닛(400) 및 상기 제2 배관(102)을 통해 상기 저장탱크(100)로 추가로 회수될 수도 있다. Meanwhile, when the charging of liquid hydrogen and the recovery of gaseous hydrogen are completed, or during the process, a remaining amount of liquid hydrogen may be generated in the
이를 위해, 상기 제2 밸브유닛(400)이 상기 모빌리티(20)에 연결되고, 동작이 On으로 제어되어야 함은 자명하다. For this purpose, it is obvious that the
한편, 도 5a에서와 같이, 상기 저장탱크(100) 내에서도 자연기화 등의 이유로 기체수소(120)가 발생할 수 있는데, 이렇게 발생되는 기체수소(120)는 상기 제3 배관(103)을 통해 상기 재액화부(500)로 공급되어, 액체수소로 재액화된다. 이 경우, 상기 전환밸브(104)의 동작에 따라, 상기 기체수소(120)는 상기 연료전지(700)로 공급될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. Meanwhile, as shown in FIG. 5A,
상기와 같은 액체수소 충전방법의 경우, 상기 단계들이 순차적으로 수행될 수도 있으나, 상기 모빌리티(20)로의 충전 상태 등의 다양한 상황에 따라 동시에 또는 서로 순서가 변경되어 수행될 수도 있다. In the case of the liquid hydrogen charging method as described above, the steps may be performed sequentially, but may be performed simultaneously or in a different order depending on various situations such as the charging state of the
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 모빌리티와 충전시스템 사이에서 플러그인 타입의 밸브유닛을 통해 간단하게 액체수소를 충전할 수 있어, 사용성을 향상시킬 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, liquid hydrogen can be simply charged through a plug-in type valve unit between the mobility and charging system, thereby improving usability.
특히, 제1 밸브유닛을 통해서는, 액체수소의 충전과 함께 모빌리티의 냉각 및 충전에 따라 발생되는 기체수소를 즉각 회수할 수 있으므로, 충전과 회수를 동시에 수행하여 안정적인 액체수소의 공급이 가능하다. 이 경우, 상기 제1 밸브유닛에서의 충전 및 회수 배관은 서로 단열 상태로 연결되므로, 액체수소와 기체수소 사이에서의 열교환이 차단될 수 있다. In particular, through the first valve unit, gaseous hydrogen generated by cooling and charging of the mobility can be immediately recovered along with the charging of liquid hydrogen, so charging and recovery can be performed simultaneously to provide a stable supply of liquid hydrogen. In this case, since the charging and recovery pipes in the first valve unit are connected to each other in an insulated state, heat exchange between liquid hydrogen and gaseous hydrogen may be blocked.
나아가, 제2 밸브유닛을 통해서는, 모빌리티에 남은 잔량의 액체수소를 저장탱크로의 회수가 가능하여, 액체수소의 소모량을 최소화하여 에너지 낭비를 최소화할 수 있다. Furthermore, through the second valve unit, the remaining amount of liquid hydrogen in the mobility can be recovered to the storage tank, thereby minimizing energy waste by minimizing the consumption of liquid hydrogen.
또한, 재액화부를 통해 기체수소를 액화하여 다시 저장탱크로 공급함으로써, 마찬가지로 에너지 낭비를 최소화할 수 있다. In addition, energy waste can be minimized by liquefying gaseous hydrogen through the re-liquefaction unit and supplying it back to the storage tank.
이 경우, 재액화부로의 회수 외에, 연료전지로 회수됨으로써 연료전지에서 필요한 전기를 직접 생산할 수도 있어, 에너지 활용의 효율성을 보다 향상시킬 수 있다. In this case, in addition to recovery to the re-liquefaction unit, the electricity required by the fuel cell can be directly produced by being recovered to the fuel cell, thereby further improving the efficiency of energy utilization.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following patent claims. You will understand that it is possible.
10 : 액체수소 충전시스템 20 : 모빌리티
100 : 저장탱크 101, 102, 103 : 배관
200 : 펌프부 300 : 제1 밸브유닛
301 : 제1 충전관 302 : 제1 회수관
303 : 회수배관 400 : 제2 밸브유닛
401 : 제2 회수관 500 : 재액화부
600 : 이동식 저장부 700 : 연료전지10: Liquid hydrogen charging system 20: Mobility
100:
200: pump unit 300: first valve unit
301: first charging pipe 302: first recovery pipe
303: Recovery pipe 400: Second valve unit
401: second recovery pipe 500: reliquefaction unit
600: Mobile storage unit 700: Fuel cell
Claims (12)
저장탱크와 연결되며 기체수소를 액체수소로 재액화하는 재액화부;
모빌리티와 상기 저장탱크 사이에 연결되는 한 쌍의 제1 및 제2 배관들;
상기 모빌리티와 상기 재액화부 사이에 연결되는 회수배관;
상기 제1 배관 및 상기 회수배관을 동시에 제어하는 제1 밸브유닛;
상기 제2 배관을 제어하는 제2 밸브유닛;
이동 가능하며, 상기 저장탱크로 액체수소를 제공하는 이동식 저장부; 및
상기 모빌리티와 상기 재액화부 사이에 연결되는 연료전지를 포함하고,
상기 회수배관 상에는 전환밸브가 구비되어, 상기 재액화부 또는 상기 연료전지로의 회수가 선택되고,
상기 연료전지는 별도의 모빌리티이거나 에너지 생산 장치에 구비되는 것을 특징으로 하는 액체수소 충전시스템. A storage tank where liquid hydrogen is stored;
A reliquefaction unit connected to the storage tank and reliquefying gaseous hydrogen into liquid hydrogen;
A pair of first and second pipes connected between mobility and the storage tank;
a recovery pipe connected between the mobility and the reliquefaction unit;
a first valve unit that simultaneously controls the first pipe and the recovery pipe;
a second valve unit controlling the second pipe;
A movable storage unit that is movable and provides liquid hydrogen to the storage tank; and
Comprising a fuel cell connected between the mobility and the re-liquefaction unit,
A switching valve is provided on the recovery pipe to select recovery to the reliquefaction unit or the fuel cell,
A liquid hydrogen charging system, wherein the fuel cell is a separate mobility device or is provided in an energy production device.
상기 제1 배관을 통해서는 상기 저장탱크의 액체수소가 상기 모빌리티로 공급되고,
상기 제2 배관을 통해서는 상기 모빌리티에 남은 잔량의 액체수소가 상기 저장탱크로 회수되며,
상기 회수배관을 통해서는 상기 모빌리티에서 발생되는 기체수소가 상기 재액화부로 회수되는 것을 특징으로 하는 액체수소 충전시스템. According to paragraph 1,
Liquid hydrogen from the storage tank is supplied to the mobility through the first pipe,
Through the second pipe, the remaining amount of liquid hydrogen remaining in the mobility is recovered to the storage tank,
A liquid hydrogen charging system, characterized in that gaseous hydrogen generated in the mobility is recovered to the re-liquefaction unit through the recovery pipe.
상기 제1 밸브유닛에서, 상기 제1 배관 및 상기 회수배관은 소정 거리 서로 이격되며 연장되고,
상기 제1 밸브유닛은, 상기 제1 배관 및 상기 회수배관 사이에 충진되는 진공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체수소 충전시스템. According to paragraph 2,
In the first valve unit, the first pipe and the return pipe extend a predetermined distance apart from each other,
The first valve unit is a liquid hydrogen charging system, characterized in that it includes a vacuum filled between the first pipe and the recovery pipe.
상기 제1 밸브유닛에서, 상기 제1 배관은 중앙에서 연장되고, 상기 회수배관은 상기 제1 배관의 외곽에서 연장되고,
상기 제1 밸브유닛은, 상기 제1 배관과 상기 회수배관의 사이에 형성되는 단열부, 및 상기 회수배관의 외부에 충진되는 진공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체수소 충전시스템. According to paragraph 2,
In the first valve unit, the first pipe extends from the center, and the return pipe extends from the outside of the first pipe,
The first valve unit is a liquid hydrogen charging system comprising an insulating portion formed between the first pipe and the recovery pipe, and a vacuum section filled outside the recovery pipe.
상기 제1 및 제2 밸브유닛들 각각은 체크밸브인 것을 특징으로 하는 액체수소 충전시스템. According to paragraph 2,
A liquid hydrogen charging system, wherein each of the first and second valve units is a check valve.
상기 액체수소 충전시스템을 상기 모빌리티에 탈부착시키는 플러그인(plug-in) 밸브인 것을 특징으로 하는 액체수소 충전시스템. The method of claim 1, wherein each of the first and second valve units,
A liquid hydrogen charging system, characterized in that it is a plug-in valve for attaching and detaching the liquid hydrogen charging system to the mobility.
상기 저장탱크와 상기 재액화부 사이에 연결되는 제3 배관; 및
상기 재액화부와 상기 저장탱크 사이에 연결되는 재액화배관을 더 포함하는 액체수소 충전시스템. According to paragraph 1,
A third pipe connected between the storage tank and the reliquefaction unit; and
Liquid hydrogen charging system further comprising a reliquefaction pipe connected between the reliquefaction unit and the storage tank.
상기 제3 배관을 통해서는 상기 저장탱크의 기체수소가 상기 재액화부로 공급되고,
상기 재액화배관을 통해서는 상기 재액화부에서 액화된 액체수소가 상기 저장탱크로 공급되는 것을 특징으로 하는 액체수소 충전시스템. In clause 7,
Gaseous hydrogen from the storage tank is supplied to the reliquefaction unit through the third pipe,
A liquid hydrogen charging system, wherein liquid hydrogen liquefied in the reliquefaction unit is supplied to the storage tank through the reliquefaction pipe.
상기 저장탱크에 저장된 액체수소를 제1 배관 및 제1 밸브유닛을 통해 상기 모빌리티로 공급하는 단계;
상기 모빌리티에서의 냉각 및 충전에 따라 발생되는 기체수소를 상기 제1 밸브유닛 및 회수배관을 통해 재액화부로 회수하는 단계; 및
상기 재액화부에서 회수된 기체수소를 재액화하여 상기 저장탱크로 공급하는 단계를 포함하고,
이동 가능한 이동식 저장부에서 상기 저장탱크로 액체수소를 제공하고,
상기 재액화부로 회수하는 단계에서, 상기 회수배관 상에 구비되는 전환밸브를 통해, 상기 재액화부 또는 상기 모빌리티와 상기 재액화부 사이에 연결되는 연료전지로의 회수가 선택되고,
상기 연료전지는 별도의 모빌리티이거나 에너지 생산 장치에 구비되는 것을 특징으로 하는 액체수소 충전방법. Recovering the remaining amount of liquid hydrogen in the mobility to a storage tank through a second valve unit and a second pipe;
Supplying liquid hydrogen stored in the storage tank to the mobility through a first pipe and a first valve unit;
Recovering gaseous hydrogen generated due to cooling and charging in the mobility to a reliquefaction unit through the first valve unit and recovery pipe; and
Comprising the step of re-liquefying the gaseous hydrogen recovered in the re-liquefaction unit and supplying it to the storage tank,
Liquid hydrogen is provided from a movable portable storage unit to the storage tank,
In the step of recovery to the reliquefaction unit, recovery to the reliquefaction unit or a fuel cell connected between the mobility and the reliquefaction unit is selected through a switching valve provided on the recovery pipe,
A liquid hydrogen charging method, wherein the fuel cell is a separate mobility device or is provided in an energy production device.
상기 저장탱크의 기체수소가 제3 배관을 통해 상기 재액화부로 공급되며, 상기 재액화부에서 재액화된 액체수소는 상기 저장탱크로 공급되는 단계를 더 포함하는 액체수소 충전방법. According to clause 10,
Liquid hydrogen charging method further comprising supplying gaseous hydrogen from the storage tank to the re-liquefaction unit through a third pipe, and supplying liquid hydrogen re-liquefied in the re-liquefaction unit to the storage tank.
상기 저장탱크의 액체수소를 모빌리티로 공급하는 단계, 및 상기 모빌리티의 기체수소를 재액화부로 회수하는 단계는 제1 밸브유닛에 의해 동시에 제어되며,
상기 모빌리티의 잔량의 액체수소를 회수하는 단계는 제2 밸브유닛에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 액체수소 충전방법. According to clause 10,
The steps of supplying liquid hydrogen from the storage tank to the mobility and recovering the gaseous hydrogen of the mobility to the re-liquefaction unit are simultaneously controlled by the first valve unit,
A liquid hydrogen charging method, characterized in that the step of recovering the remaining amount of liquid hydrogen for the mobility is controlled by a second valve unit.
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