FR3006742A1 - DEVICE AND METHOD FOR FILLING A TANK - Google Patents

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David Grillot
Sylvain Martin
Martin Staempflin
Patrick Sanglan
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

Dispositif de remplissage d'un réservoir avec un carburant gazeux liquéfié à une température cryogénique, comprenant un réservoir (16) source de stockage de carburant gazeux à l'état liquide à une température cryogénique, une conduite (9) de soutirage comprenant une pompe (8), la conduite (9) de soutirage comprenant une extrémité amont raccordée au réservoir (16) source et une extrémité aval comprenant un raccord (11) destiné à être raccordé à un réservoir (15) à remplir, la conduite (9) de soutirage comprenant, en aval de la pompe (8), une portion de dérivation transitant à l'intérieur du réservoir (16) source et comprenant un échangeur (3) de chaleur immergé, la conduite (9) de soutirage comprenant un système de vanne(s) (13, 14) de dérivation conformé pour contrôler les proportions relatives du fluide pompé transitant et ne transitant pas dans la portion (3) de dérivation, pour réguler la température du liquide soutiré en cours de remplissage et en ce que le dispositif de remplissage comprend un cryorefroidisseur (5) relié au réservoir (16) source pour liquéfier sélectivement du gaz présent dans le réservoir (16) source.A device for filling a tank with a liquefied gaseous fuel at a cryogenic temperature, comprising a reservoir (16) for storing gaseous fuel in the liquid state at a cryogenic temperature, a withdrawal pipe (9) comprising a pump ( 8), the withdrawal pipe (9) comprising an upstream end connected to the source reservoir (16) and a downstream end comprising a connection (11) intended to be connected to a reservoir (15) to be filled, the pipe (9) of withdrawal comprising, downstream of the pump (8), a bypass portion passing inside the reservoir (16) source and comprising a heat exchanger (3) immersed heat, the pipe (9) of withdrawal comprising a valve system (s) (13, 14) designed to control the relative proportions of the pumped fluid transiting and not passing through the branch portion (3), to regulate the temperature of the liquid withdrawn during filling and in that the filling device comprises a cryocooler (5) connected to the source reservoir (16) for selectively liquefying gas present in the source reservoir (16).

Description

La présente invention concerne un dispositif et un procédé de remplissage de réservoirs de carburant. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de remplissage d'un réservoir avec un carburant gazeux liquéfié à une température cryogénique, notamment pour le remplissage de réservoirs cryogéniques d'hydrogène liquide sous pression, le dispositif comprenant un réservoir source de stockage de carburant gazeux à l'état liquide à une température cryogénique, une conduite de soutirage de carburant liquide comprenant une pompe, la conduite de soutirage comprenant une extrémité amont raccordée au réservoir source et une extrémité aval comprenant un raccord destiné à être raccordé à un réservoir à remplir, Les gaz carburant et notamment l'hydrogène peuvent être stockés sous différentes formes : sous forme de gaz pressurisé (par exemple à 700bar) ou sous forme de liquide (sous pression ou non). Le stockage d'hydrogène liquide à une température cryogénique sous pression (hydrogène comprimé cryogénique), par exemple à une pression de 350bar, permet d'augmenter la densité de carburant stocké par rapport à un stockage sous forme liquide non pressurisé. Ce type de technologie présente cependant l'inconvénient de nécessiter une isolation thermique très efficace. De plus, cette technologie nécessite de traiter les inévitables vapeurs générées par la vaporisation d'une partie du liquide dans tout le système. Pour réaliser le remplissage de ce type de stockage, la température du fluide doit être contrôlée et ne doit pas dépasser un seuil de température (par exemple de 50K). Les stations de remplissage d'hydrogène comprimé cryogénique utilisent 25 généralement une pompe pour soutirer du liquide d'un réservoir source cryogénique. Avant de réaliser un remplissage la pompe et les conduites du circuit doivent être refroidies. Ceci est réalisé en faisant circuler du fluide ou en pompant du fluide qui est renvoyé directement dans le réservoir source. Cette opération de 30 mise en froid génère une vaporisation de liquide. Le gaz produit est renvoyé vers le réservoir source et augmente la pression de ce dernier. Même lorsque la pompe et le circuit sont à la température requise, du liquide se vaporise lors du fonctionnement de la pompe. Cette quantité de liquide vaporisé varie en fonction notamment des performances thermiques de la pompe et des circuits et du 35 rendement de la pompe. Le gaz ainsi généré est transféré au réservoir provoquant sa montée en pression. En cas de pression excessive une partie du gaz doit être libéré à l'extérieur, par exemple via une soupape de sécurité. Outre les conséquences économiques, un rejet de gaz carburant dans l'atmosphère pose des problèmes de sécurité. En mode d'attente (entre deux remplissages), la pompe et les conduites de liquide sont soit maintenu à température cryogénique, soit ramené à température ambiante. De plus, les entrées de chaleur sur le réservoir source produisent du gaz par vaporisation d'une partie de son liquide à un taux déterminé. Ce gaz de vaporisation produit augmente graduellement la pression dans le réservoir source. Lorsque l'on souhaite réaliser un remplissage de liquide sous pression (par exemple de l'hydrogène cryogénique compressé) la température du liquide pompé fourni au réservoir à remplir doit être inférieure à un seuil déterminé et la pression supérieure à un seuil déterminé. La température disponible à la sortie de la pompe est fortement dépendante du rendement de la pompe et des conditions de fonctionnement du dispositif. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, le dispositif de remplissage selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que la conduite de soutirage comprenant, en aval de la pompe, une portion de dérivation transitant à l'intérieur du réservoir source et comprenant un échangeur de chaleur immergé pour mettre en échange thermique le liquide pompé et le liquide stocké dans le réservoir source, la conduite de soutirage comprenant un système de vanne(s) de dérivation conformé pour contrôler les proportions relatives du fluide pompé transitant et ne transitant pas dans la portion de dérivation, pour réguler la température du liquide soutiré en cours de remplissage et en ce que le dispositif de remplissage comprend un cryorefroidisseur relié au réservoir source pour liquéfier sélectivement du gaz présent dans le réservoir source, notamment des vapeurs générées par l'échangeur de chaleur de la portion de dérivation et celles générées par la mise et le maintien en froid de la pompe.The present invention relates to a device and a method for filling fuel tanks. The invention relates more particularly to a device for filling a tank with a liquefied gaseous fuel at a cryogenic temperature, in particular for filling cryogenic tanks with pressurized liquid hydrogen, the device comprising a reservoir for storing gaseous fuel with the liquid state at a cryogenic temperature, a liquid fuel withdrawal line comprising a pump, the withdrawal line comprising an upstream end connected to the source reservoir and a downstream end comprising a connection intended to be connected to a reservoir to be filled, fuel gas and in particular hydrogen can be stored in various forms: in the form of a pressurized gas (for example at 700 bar) or in the form of a liquid (under pressure or not). The storage of liquid hydrogen at a cryogenic temperature under pressure (cryogenic compressed hydrogen), for example at a pressure of 350 bar, makes it possible to increase the stored fuel density relative to a storage in non-pressurized liquid form. This type of technology, however, has the disadvantage of requiring a very effective thermal insulation. In addition, this technology requires treating the inevitable vapors generated by the vaporization of a portion of the liquid throughout the system. To fill this type of storage, the fluid temperature must be controlled and must not exceed a temperature threshold (for example 50K). Cryogenic compressed hydrogen filling stations generally use a pump to draw liquid from a cryogenic source reservoir. Before filling, the pump and the circuit lines must be cooled. This is accomplished by circulating fluid or pumping fluid that is returned directly to the source reservoir. This cold operation generates a vaporization of liquid. The product gas is returned to the source tank and increases the pressure of the latter. Even when the pump and the circuit are at the required temperature, liquid vaporizes during operation of the pump. This amount of vaporized liquid varies depending in particular on the thermal performance of the pump and the circuits and the efficiency of the pump. The gas thus generated is transferred to the tank causing its rise in pressure. In case of excessive pressure a part of the gas must be released outside, for example via a safety valve. In addition to the economic consequences, a release of fuel gas into the atmosphere poses safety problems. In standby mode (between two fillings), the pump and the liquid lines are either kept at cryogenic temperature or brought back to room temperature. In addition, the heat inputs on the source reservoir produce gas by vaporizing part of its liquid at a given rate. This product vaporization gas gradually increases the pressure in the source reservoir. When it is desired to fill a liquid under pressure (for example compressed cryogenic hydrogen) the temperature of the pumped liquid supplied to the reservoir to be filled must be below a determined threshold and the pressure above a predetermined threshold. The temperature available at the outlet of the pump is highly dependent on the efficiency of the pump and the operating conditions of the device. An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above. To this end, the filling device according to the invention, furthermore in accordance with the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that the withdrawal line comprises, downstream of the pump, a portion bypass system transiting inside the source reservoir and comprising a submerged heat exchanger for thermally exchanging the pumped liquid and the liquid stored in the source reservoir, the withdrawal pipe comprising a bypass valve system (s) shaped for controlling the relative proportions of the pumped fluid transiting and not passing through the bypass portion, for regulating the temperature of the liquid withdrawn during filling, and that the filling device comprises a cryocooler connected to the source reservoir for selectively liquefying gas present in the source reservoir, in particular the vapors generated by the heat exchanger of the bypass portion and those generated by the setting and maintaining cold pump.

Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'extrémité aval de la conduite de soutirage comprend un capteur de mesure de la température du liquide, le dispositif de remplissage comprenant une logique électronique de commande reliée d'une part au capteur de température et, d'autre part, au système de vanne(s) de dérivation, la logique électronique étant configurée pour d'une part recevoir l'information de température mesurée par le capteur de température et, d'autre part, commander le système de vanne(s) de dérivation, pour réguler la température du liquide à l'extrémité aval de la conduite 3006 742 3 de soutirage à une valeur déterminée en mitigeant la répartition du liquide pompé entre les voies passant et ne passant pas dans la portion de dérivation, - le dispositif comporte une conduite de retour amont comportant une première extrémité reliée à une sortie de la pompe et une seconde extrémité 5 raccordée au réservoir source pour former une boucle de retour de fluide pompé vers le réservoir source pour assurer une mise en froid de la pompe et/ou pour renvoyer dans le réservoir source du gaz vaporisé dans la pompe, - le réservoir source comprend une paroi interne interposée entre l'échangeur de chaleur immergé et l'orifice d'aspiration de la pompe, pour éviter 10 ou limiter la perturbation du NPSH à l'aspiration de la pompe, - le dispositif comporte une conduite de retour aval munie d'une vanne, la conduite de retour aval ayant une première extrémité reliée à l'extrémité aval de la conduite de soutirage et une seconde extrémité reliée au réservoir source, - la seconde extrémité de la conduite de mise en froid de la pompe est 15 dédoublée en deux lignes parallèles reliées respectivement au partie haute et basse du réservoir source, les deux lignes parallèles étant munies de vannes respectives, - la logique électronique est configurée pour d'une part recevoir l'information de pression mesurée par le capteur de pression et, d'autre part, 20 commander la mise en marche ou l'arrêt du cryo-refroidisseur, pour réguler la pression dans le réservoir source, - le cryo-refroidisseur repose un cycle thermodynamique de technologie Stirling, Gifford MaCMahon, Brayton ou Vuillemier. L'invention concerne également un procédé de remplissage d'un réservoir 25 avec un carburant gazeux liquéfié à une température cryogénique, notamment de l'hydrogène liquide, au moyen d'un dispositif de remplissage conforme à l'une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-après, dans lequel le réservoir source contient un carburant gazeux à l'état liquide à une température cryogénique comprise entre 20,2 K et 30,4 K et une pression comprise entre 1 et 9 30 bar absolu et en ce que la température de sortie du fluide en aval de la pompe est maintenue à une température cible prédéterminée comprise entre 21K et 50K, en contrôlant les proportions relatives de fluide pompé transitant et ne transitant pas dans la portion de dérivation. Selon d'autres particularités possibles : 35 - lorsque la pression dans le réservoir source atteint une valeur haute déterminée comprise entre 6 bar absolu et 9 bar absolu et de préférence égale à 6bar absolu, au moins une partie du liquide pompé est refroidi dans l'échangeur de chaleur immergé de la portion de dérivation, - le procédé comporte une étape de régulation de la pression et/ou de la température dans le réservoir source pour maintenir la pression du liquide à l'entrée de la pompe à une valeur déterminée au dessus de la pression de vapeur saturante dudit fluide, - le procédé comporte une étape de démarrage d'un remplissage comprenant une mise en marche de la pompe et, au moins dans l'intervalle de trente minutes précédent la mise en marche de la pompe, la pression au sein du réservoir source est augmentée d'une valeur comprise entre 0,5 bar absolu et 1 bar absolu pour augmenter temporairement la marge de pression au dessus de la pression de vapeur saturante du fluide, - l'augmentation de pression destinée à augmenter temporairement la marge de pression au dessus de la pression de vapeur saturante du fluide est réalisée en prélevant du fluide du réservoir source, en réchauffant ce fluide prélevé puis en le réinjectant dans le réservoir source, - en fin de remplissage du réservoir, la pompe est arrêtée et au moins une partie du gaz généré par la vaporisation du liquide dans le réservoir source est reliquéfiée par le cryo-refroidisseur, - au moins une partie du liquide vaporisé dans le dispositif de remplissage est renvoyé dans le réservoir source, - le dispositif de remplissage comporte un capteur de mesure de la pression dans le réservoir source et en ce que le cryo-refroidisseur est commandé pour réaliser une liquéfaction des vapeurs du réservoir source en réponse à un niveau de pression déterminé mesuré par le capteur de pression, - le cryo-refroidisseur est mis en marche uniquement lorsque la pompe est à l'arrêt, pour limiter la puissance électrique du dispositif. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence à la figure unique qui représente de façon schématique et partielle la structure et le fonctionnement d'un exemple de réalisation possible d'un dispositif de remplissage selon l'invention. L'exemple de dispositif de remplissage illustré comprend un réservoir 16 source qui stocke du carburant gazeux, par exemple de l'hydrogène à l'état liquide à une température cryogénique. Le réservoir 16 source contient une quantité de liquide en équilibre avec une phase vapeur. Le fluide est dans le réservoir à une température comprise par exemple entre 20,2 K et 30,6 K et une pression comprise par exemple entre 1 et 9 bar absolu. 3006 742 5 Le dispositif comprend une conduite 9 de soutirage (de préférence isolée thermiquement) comprenant une pompe 8. La conduite 9 de soutirage comprend une extrémité amont raccordée en partie inférieure du réservoir 16 source et une extrémité aval comprenant un raccord 11 destiné à être raccordé sélectivement à 5 un réservoir 15 à remplir. Le dispositif comprend classiquement une conduite 6 de retour amont comportant une première extrémité reliée à une sortie de dégazage de la pompe 8 et une seconde extrémité raccordée au réservoir 16 source pour former un boucle de retour de fluide pompé vers le réservoir 16 source pour assurer une mise en 10 froid de la pompe 8 et/ou pour renvoyer dans le réservoir 16 source du gaz vaporisé dans la pompe 8. Comme illustré dans la figure, la seconde extrémité de la conduite 6 de mise en froid de la pompe 8 peut être dédoublée en deux lignes parallèles reliées respectivement au partie haute et basse du réservoir 16 source, les deux lignes parallèles étant munies de vannes respectives 160, 26 pour 15 permettre le retour respectivement de gaz et de liquide vers le réservoir 16 source, tout en optimisant la gestion de la pression dans le réservoir 16 source Une vanne 180 d'isolement peut être prévue en amont de la pompe 8. Selon une particularité avantageuse, la conduite 9 de soutirage comprend, en aval de la pompe 8, une portion de dérivation transitant à l'intérieur du réservoir 20 16 source et comprenant un échangeur 3 de chaleur immergé pour mettre en échange thermique le liquide pompé et le liquide stocké dans le réservoir 16 source. De plus, un système de vannes 13 et 14 de dérivation est prévu sur la conduite 9 de soutirage pour contrôler les proportions relatives du fluide pompé 25 transitant et ne transitant pas dans la portion 3 de dérivation. C'est-à-dire que le liquide débouchant en aval dans la conduite 9 de soutirage et fourni au réservoir 15 est constitué de la somme des fractions de fluide ayant circulé dans les deux branches parallèles (respectivement dans le réservoir 16 source et hors du réservoir 16 source). La répartition du fluide dans l'échangeur 3 immergé et/ou 30 hors du réservoir 16 permet de réguler la température en aval de la conduite 9 de soutirage en refroidissant si nécessaire tout ou partie du fluide pompé par échange thermique avec le liquide stocké dans le réservoir 16 source. Comme représenté, cette répartition peut être réalisée via deux vannes 13 et 14 de dérivation commandées disposées respectivement sur les deux branches 35 parallèles. Bien entendu, en variante une vanne à trois voies ou tout autre système de répartition peut être envisagé. De plus, l'extrémité aval de la conduite 9 de soutirage peut comporter un capteur 19 de mesure de la température du liquide et le dispositif de remplissage peut comporter une logique 20 électronique de commande reliée d'une part au capteur 19 de température et, d'autre part, au système de vannes 13 et 14 de dérivation. De préférence, la logique 20 électronique est configurée pour d'une part recevoir l'information de température mesurée par le capteur 19 de température et, d'autre part, commander le système de vannes 13 et 14 de dérivation pour réguler la température du liquide à l'extrémité aval de la conduite 9 de soutirage à une valeur déterminée. Comme illustré, un capteur 29 de mesure de la pression dans la partie aval de la conduite 9 de soutirage peut également être prévu et peut être relié à la logique 20 de commande. Pour assurer le refroidissement de la conduite 9 de soutirage préalablement au pompage et afin de ne pas perdre de gaz, le dispositif peut comporter également une conduite 18 de retour aval munie d'une vanne 28. La conduite 18 de retour aval ayant une première extrémité reliée à l'extrémité aval de la conduite 9 de soutirage et une seconde extrémité reliée au réservoir 16 source. Enfin, une vanne 39 d'isolement peut être prévue à l'extrémité aval de la conduite 9 de soutirage, en amont du raccord 11. Selon une particularité avantageuse, le dispositif de remplissage comprend également un cryo-refroidisseur 5 relié au réservoir 16 source pour liquéfier du gaz présent dans le réservoir 16 source. Ce cryo-refroidisseur 5, par exemple monté en partie supérieure du réservoir 16 source, peut comprendre un liquéfacteur de technologie Stirling, Gifford MacMahon, Brayton ou Vuilleumier. Ce cryo-refroidisseur 5 comprend une entrée de gaz à liquéfier et une sortie de gaz liquéfié qui sont reliées au volume de stockage du récipient 16 source. Alternativement, ce cryo-refroidisseur 5 peut être installé directement dans le réservoir 16 source. Comme illustré, un capteur 50 de pression dans le réservoir 16 source peut être relié au cryo-refroidisseur 5 et/ou à la logique 20 électronique pour commander le cryo-refroidisseur 5 en fonction du niveau de pression mesuré dans le réservoir 16 source. Le fait de reliquefier une partie de la phase gazeuse permet de diminuer la pression dans le réservoir 16 source. Le réservoir 16 source peut comporter également une soupape 36 de sécurité libérant du gaz en cas de surpression (en cas de défaillance du dispositif décrit ci-après ou ci-dessus). Un exemple d'utilisation va à présent être décrit schématiquement. Lorsque le dispositif est en attente (entre deux remplissages espacés par exemple d'une journée), la pompe 8 et son circuit de soutirage sont à température ambiante. Le fluide est à l'équilibre entre une phase vapeur et une phase liquide à une température correspondant à la température de saturation du fluide. Avant de réaliser un remplissage, la vanne 180 d'isolement en amont de la pompe 8 est ouverte (pour refroidir la pompe ainsi que son circuit) en faisant classiquement re-circuler le liquide pompé dans le réservoir 16 source via la conduite 6 de mise en froid. Lorsque la pompe 8 est à la température requise (température égale ou proche de la température de la phase liquide dans le réservoir 16 source, l'opération de remplissage peut commencer. Cette température requise est mesurée par exemple par des capteurs de température 80, 81 et 82 disposés aux entrée et/ou sorties de la pompe 8. La pompe 8 peut alors être démarrée. La température du liquide à la sortie aval de la pompe 8 est dépendante notamment de l'efficacité isentropique de la pompe 8. Par exemple, pour une pompe 8 générant une augmentation de pression de 300 barA (bar absolu), les inventeurs ont calculé que, lorsque de l'hydrogène liquide à une température de 21.7K est pompé par une pompe 8 ayant un rendement isentropique de 80%, le fluide pressurisé atteint une température d'environ 41.8 K à la sortie de la pompe 8 (élévation de température d'environ 20K) De préférence, la logique 20 électronique reçoit les informations des capteurs 80, 81, 82 de température de mesure de la mise en froid de la pompe 8 pour contrôler le bon fonctionnent de la pompe 8. Les capteurs 80, 81, 82 peuvent être disposées respectivement, au niveau de l'entrée de la pompe 8, au niveau de la sortie aval de la pompe 8 et au niveau de la sortie amont de la pompe 8 dans la conduite 6 de retour. Un capteur de température 81 situé à la sortie aval de la pompe 8 permet de contrôler la température du fluide pompé dans la conduite 9 de soutirage, pour notamment détecter des pertes éventuelles de rendement de la pompe 8. Dans certaines circonstances, le remplissage d'un réservoir 15 nécessite 30 un liquide ayant une température déterminée, par exemple 50K. En début de pompage une température de liquide n'excédant pas 50K est ainsi obtenue en aval de la conduite 9 de soutirage. Le gaz vaporisé dans le circuit (dans la pompe 8 notamment) est renvoyé dans le réservoir 16 source. Ceci provoque une augmentation de pression et de 35 température au sein du réservoir 16 source. En cas d'augmentation de température et de pression excessive cela peut perturber non seulement l'opération de soutirage mais également la température du liquide fourni au réservoir 15 rempli. 3006 742 8 Les inventeurs ont déterminé que, lorsque la pression du réservoir source excède un niveau déterminé, par exemple 4,2 barA (bar absolu), la température fournie au réservoir 15 à remplir peut excéder 50K en aval de la conduite 9 de soutirage avec un rendement isentropique de pompe de 80%. 5 Pour éviter cela, la logique 20 de commande peut commander l'ouverture de la vanne 14 de dérivation pour forcer une partie du liquide pompé à transiter via l'échangeur 3 immergé dans le réservoir 16 source. Ce fluide refroidi dans l'échangeur 3 immergé est mélangé en aval avec le fluide relativement plus chaud qui n'a pas transité dans l'échangeur 3 immergé. 10 La mesure 19 de la température du fluide peut permettre à la logique de commande 20 de commander le degré d'ouverture des vannes 13 et 14 de dérivation pour contrôler cette température aval. En particulier, cette température peut être contrôlée et maintenue dans un intervalle compris entre d'une part la température du liquide dans le réservoir 16 15 source plus quelques degrés K (par exemple un ou deux degrés) et, d'autre part la température du liquide à la sortie de la pompe 8. À la fin du pompage (par exemple lorsque la pression mesurée 29 sur la conduite 9 de soutirage atteint une valeur déterminée), la pompe 8 peut être arrêtée. 20 La vanne 160 de la ligne de mise en froid qui renvoie le gaz de la pompe 8 vers le réservoir 16 peut être fermée lorsque tous le gaz présent dans le circuit ont été évacués vers le réservoir 16 source. Tout en étant de structure simple et peu coûteuse, le dispositif selon l'invention permet ainsi de contrôler efficacement la température du fluide qui 25 remplit le réservoir 15, qu'elle que soit le rendement de la pompe 8. En effet, l'utilisateur peut notamment régler (par exemple via la logique 20 de commande) la température du fluide qui remplit le réservoir 15. Le dispositif permet également de sécuriser le fonctionnement de la pompe (pour éviter un phénomène de cavitation).Furthermore, embodiments of the invention may include one or more of the following features: the downstream end of the withdrawal pipe comprises a sensor for measuring the temperature of the liquid, the filling device comprising a logic control electronics connected on the one hand to the temperature sensor and on the other hand to the bypass valve system (s), the electronic logic being configured to firstly receive the temperature information measured by the sensor of temperature and, secondly, control the bypass valve system (s), for regulating the temperature of the liquid at the downstream end of the withdrawal pipe 3006 742 3 to a predetermined value by mixing the distribution of the pumped liquid between the channels passing and not passing through the branch portion, the device comprises an upstream return line having a first end connected to an output of the pump and a second end connected to the source reservoir to form a fluid return loop pumped to the source reservoir to cool the pump and / or to return the source of the vaporized gas to the pump, the reservoir source comprises an inner wall interposed between the immersed heat exchanger and the suction port of the pump, to avoid or limit the disturbance of the NPSH at the suction of the pump, the device comprises a return line downstream equipped with a valve, the downstream return pipe having a first end connected to the downstream end of the withdrawal pipe and a second end connected to the source tank, - the second end of the cold-cooling pipe of the pump is 15 split into two parallel lines respectively connected to the upper and lower part of the source reservoir, the two parallel lines being provided with respective valves, - the electronic logic e is configured to firstly receive the pressure information measured by the pressure sensor and, secondly, to control the start or stop of the cryo-cooler, to regulate the pressure in the source reservoir - the cryo-cooler is based on a thermodynamic cycle of Stirling technology, Gifford MaCMahon, Brayton or Vuillemier. The invention also relates to a method of filling a tank 25 with a gaseous fuel liquefied at a cryogenic temperature, in particular liquid hydrogen, by means of a filling device according to any one of the above characteristics. or hereinafter, wherein the source reservoir contains a gaseous fuel in the liquid state at a cryogenic temperature of between 20.2 K and 30.4 K and a pressure of between 1 and 9 bar absolute and that the output temperature of the fluid downstream of the pump is maintained at a predetermined target temperature of between 21K and 50K, controlling the relative proportions of pumped fluid transiting and not passing through the branch portion. According to other possible particularities: - when the pressure in the source reservoir reaches a determined high value between 6 bar absolute and 9 bar absolute and preferably equal to 6 bar absolute, at least a portion of the pumped liquid is cooled in the submerged heat exchanger of the bypass portion, - the method comprises a step of regulating the pressure and / or the temperature in the source reservoir to maintain the pressure of the liquid at the inlet of the pump to a determined value above of the saturation vapor pressure of said fluid, the method comprises a step of starting a filling comprising a start-up of the pump and, at least in the interval of thirty minutes preceding the start of the pump, the pressure within the source reservoir is increased by a value between 0.5 bar absolute and 1 bar absolute to temporarily increase the pressure margin above the pressure of vape saturating the fluid, - the pressure increase intended to temporarily increase the pressure margin above the saturation vapor pressure of the fluid is achieved by removing fluid from the source reservoir, by heating this withdrawn fluid and then re-injecting it into the source tank, - at the end of filling of the tank, the pump is stopped and at least a portion of the gas generated by the vaporization of the liquid in the source tank is reliquified by the cryo-cooler, - at least a portion of the liquid vaporized in the filling device is returned to the source reservoir; - the filling device comprises a sensor for measuring the pressure in the source reservoir and in that the cryo-cooler is controlled to achieve liquefaction of the vapors of the source reservoir in response to a determined pressure level measured by the pressure sensor, - the cryo-cooler is switched on only when the The pump is stopped to limit the electrical power of the device. The invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the above or below features. Other features and advantages will appear on reading the following description, made with reference to the single figure which shows schematically and partially the structure and operation of an exemplary possible embodiment of a filling device according to the invention. The exemplary filling device illustrated comprises a source tank 16 which stores gaseous fuel, for example hydrogen in the liquid state at a cryogenic temperature. The reservoir 16 source contains a quantity of liquid in equilibrium with a vapor phase. The fluid is in the reservoir at a temperature of, for example, between 20.2 K and 30.6 K and a pressure of, for example, between 1 and 9 bar absolute. The device comprises a withdrawal pipe 9 (preferably thermally insulated) comprising a pump 8. The withdrawal pipe 9 comprises an upstream end connected at the bottom of the source reservoir 16 and a downstream end comprising a connection 11 intended to be selectively connected to a reservoir 15 to be filled. The device conventionally comprises an upstream return line 6 comprising a first end connected to a degassing outlet of the pump 8 and a second end connected to the source tank 16 to form a fluid return loop pumped to the source tank 16 to provide a cooling of the pump 8 and / or returning to the source tank 16 of the vaporized gas in the pump 8. As illustrated in the figure, the second end of the pipe 6 cooling the pump 8 can be split in two parallel lines respectively connected to the upper and lower part of the reservoir 16 source, the two parallel lines being provided with respective valves 160, 26 to allow the return respectively of gas and liquid to the reservoir 16 source, while optimizing the management the pressure in the reservoir 16 source An isolation valve 180 may be provided upstream of the pump 8. According to an advantageous feature, the The withdrawal line 9 comprises, downstream of the pump 8, a bypass portion passing inside the source reservoir 16 and comprising an immersed heat exchanger 3 for heat exchanging the pumped liquid and the liquid stored in the reservoir. 16 source tank. In addition, a system of bypass valves 13 and 14 is provided on the withdrawal line 9 to control the relative proportions of the pumped fluid 25 transiting and not passing through the branch portion 3. That is to say that the liquid opening downstream in the withdrawal line 9 and supplied to the reservoir 15 consists of the sum of the fractions of fluid having circulated in the two parallel branches (respectively in the reservoir 16 source and out of the 16 source tank). The distribution of the fluid in the immersed exchanger 3 and / or out of the tank 16 makes it possible to regulate the temperature downstream of the withdrawal line 9 by cooling, if necessary, all or part of the fluid pumped by heat exchange with the liquid stored in the 16 source tank. As shown, this distribution can be achieved via two controlled bypass valves 13 and 14 disposed respectively on the two parallel branches 35. Of course, as a variant, a three-way valve or any other distribution system may be envisaged. In addition, the downstream end of the withdrawal pipe 9 may comprise a sensor 19 for measuring the temperature of the liquid and the filling device may comprise an electronic control logic connected on the one hand to the temperature sensor 19 and, on the other hand, the system of valves 13 and 14 bypass. Preferably, the electronic logic is configured to firstly receive the temperature information measured by the temperature sensor 19 and, secondly, to control the bypass valve system 13 and 14 to regulate the temperature of the liquid. at the downstream end of the withdrawal pipe 9 at a predetermined value. As illustrated, a sensor 29 for measuring the pressure in the downstream part of the withdrawal pipe 9 can also be provided and can be connected to the control logic. To ensure the cooling of the withdrawal line 9 prior to pumping and in order not to lose gas, the device may also comprise a downstream return line 18 provided with a valve 28. The return pipe 18 downstream having a first end connected to the downstream end of the withdrawal pipe 9 and a second end connected to the reservoir 16 source. Finally, an isolation valve 39 may be provided at the downstream end of the withdrawal pipe 9, upstream of the connection 11. According to an advantageous feature, the filling device also comprises a cryo-cooler 5 connected to the reservoir 16 source to liquefy gas present in the reservoir 16 source. This cryo-cooler 5, for example mounted in the upper part of the reservoir 16 source, may include a technology liquefier Stirling, Gifford MacMahon, Brayton or Vuilleumier. This cryo-cooler 5 comprises a gas inlet to be liquefied and a liquefied gas outlet which are connected to the storage volume of the source container 16. Alternatively, this cryo-cooler 5 can be installed directly in the source tank 16. As illustrated, a pressure sensor 50 in the source tank 16 may be connected to the cryo-cooler 5 and / or the electronic logic to control the cryo-cooler 5 depending on the level of pressure measured in the source tank 16. Reliquefying a part of the gas phase makes it possible to reduce the pressure in the source tank 16. The source tank 16 may also include a safety valve 36 releasing gas in case of overpressure (in the event of failure of the device described below or above). An example of use will now be schematically described. When the device is waiting (between two fills spaced for example a day), the pump 8 and its withdrawal circuit are at room temperature. The fluid is in equilibrium between a vapor phase and a liquid phase at a temperature corresponding to the saturation temperature of the fluid. Before filling, the isolation valve 180 upstream of the pump 8 is open (to cool the pump and its circuit) by classically recirculating the pumped liquid in the reservoir 16 source via the pipe 6 of bet in cold. When the pump 8 is at the required temperature (temperature equal to or close to the temperature of the liquid phase in the source tank 16, the filling operation can begin, this required temperature is measured for example by temperature sensors 80, 81 and 82 arranged at the inlet and / or outlet of the pump 8. The pump 8 can then be started The temperature of the liquid at the downstream outlet of the pump 8 depends in particular on the isentropic efficiency of the pump 8. For example, for a pump 8 generating a pressure increase of 300 barA (absolute bar), the inventors have calculated that, when liquid hydrogen at a temperature of 21.7 K is pumped by a pump 8 having an isentropic efficiency of 80%, the pressurized fluid reaches a temperature of about 41.8 K at the output of the pump 8 (temperature rise of about 20K). Preferably, the electronic logic receives the information from the sensors 80, 81, 82 of The measuring temperature of the cooling of the pump 8 to control the proper operation of the pump 8. The sensors 80, 81, 82 can be arranged respectively, at the inlet of the pump 8, at the level of the pump. downstream outlet of the pump 8 and at the upstream outlet of the pump 8 in the return line 6. A temperature sensor 81 located at the downstream outlet of the pump 8 makes it possible to control the temperature of the fluid pumped in the withdrawal line 9, in particular to detect any losses in the efficiency of the pump 8. In certain circumstances, the filling of the pump 8 a reservoir 15 requires a liquid having a predetermined temperature, for example 50K. At the beginning of pumping, a liquid temperature not exceeding 50 K is thus obtained downstream of the withdrawal pipe 9. The gas vaporized in the circuit (in the pump 8 in particular) is returned to the reservoir 16 source. This causes an increase in pressure and temperature within the source tank 16. In case of temperature increase and excessive pressure this may disturb not only the drawing operation but also the temperature of the liquid supplied to the filled tank. The inventors have determined that, when the pressure of the source reservoir exceeds a certain level, for example 4.2 barA (absolute bar), the temperature supplied to the reservoir 15 to be filled can exceed 50 K downstream of the withdrawal line 9. with an isentropic pump efficiency of 80%. To avoid this, the control logic 20 can control the opening of the bypass valve 14 to force a portion of the pumped liquid to pass through the exchanger 3 immersed in the reservoir 16 source. This fluid cooled in the immersed exchanger 3 is mixed downstream with the relatively hotter fluid which has not passed through the immersed exchanger 3. Measurement 19 of the fluid temperature may allow the control logic 20 to control the degree of opening of the bypass valves 13 and 14 to control this downstream temperature. In particular, this temperature can be controlled and maintained in an interval between, on the one hand, the temperature of the liquid in the source reservoir 16 plus a few degrees K (for example one or two degrees) and, on the other hand, the temperature of the liquid at the pump outlet 8. At the end of the pumping (for example when the measured pressure 29 on the withdrawal pipe 9 reaches a determined value), the pump 8 can be stopped. The valve 160 of the cold line which returns the gas from the pump 8 to the tank 16 can be closed when all the gas present in the circuit has been discharged to the source tank 16. While being of simple and inexpensive structure, the device according to the invention thus effectively controls the temperature of the fluid that fills the reservoir 15, regardless of the efficiency of the pump 8. In fact, the user In particular, it is possible to adjust (for example via the control logic 20) the temperature of the fluid that fills the tank 15. The device also makes it possible to secure the operation of the pump (to avoid a phenomenon of cavitation).

La hauteur de charge nette absolue à l'aspiration de la pompe NPSH (« NPSH » pour « Net Positive Suction Height » en anglais) est la valeur de pression disponible à l'entrée de la pompe au-dessus de la valeur de pression de vapeur saturante dudit liquide. Pour éviter un phénomène de cavitation, le NPSH disponible doit être au moins égale au NPSH requis de la pompe (précisé par le fabriquant de la pompe 8). Ce NPSH est une fonction: - du niveau de pression dans le réservoir 16 source, - de la valeur de la pression de vapeur saturante du fluide concerné, - des pertes de charges dans le circuit de soutirage jusqu'à l'entrée de la pompe 8 (ligne 181), - de la hauteur manométrique du liquide entre, d'une part, la surface supérieure du liquide dans le réservoir 16 et, d'autre part, l'entrée de la pompe 8. Dans le cas de l'hydrogène, du fait de sa faible densité, l'influence de la hauteur manométrique est négligeable (en particulier pour des réservoirs horizontaux). L'alimentation correcte (NPSH requis inférieur à NPSH disponible) de la pompe se fait en sous refroidissant le liquide à l'entrée de la pompe, ce qui revient à augmenter le NPSH disponible. Avantageusement, ceci peut être fait en augmentant légèrement et ponctuellement la pression du réservoir 16. En effet, suite à une augmentation de la pression dans le réservoir 16 source, avant que le mélange liquide/gaz retrouve un nouvel état d'équilibré à une nouvelle température d'équilibre définissant une nouvelle pression de saturation, la température du liquide est momentanément inférieure à sa température de saturation. Ainsi, avant la mise en marche de la pompe 8, de préférence la pression dans le réservoir 16 source est augmentée. Par exemple, cette augmentation de pression est réalisée jusqu'à une valeur de pression fonction du NPSH requis de la pompe 8 et des performances thermo hydrauliques de la ligne d'aspiration 181. De préférence cette augmentation de pression est réalisée dans l'heure précédent un remplissage (et de préférence dans les trente minutes qui précèdent un remplissage). Cette augmentation de pression peut être réalisée en utilisant les vapeurs générées lors de la mise en froid de la pompe 8 (cf. la description ci-dessus). Dans le cas où la pompe 8 est déjà refroidie, cette augmentation de pression peut être réalisée par exemple en prélevant du fluide du réservoir 16 source, en réchauffant ce fluide puis en le réinjectant dans le réservoir source 16. Ce réchauffement peut être réalisé dans un échangeur de réchauffage disposé par exemple dans une dérivation 260 de la conduite 6 de retour et accessible via une vanne. En minimisant les pertes de charges et les entrées de chaleur dans le circuit, on peut minimiser le niveau de pression nécessaire pour atteindre un NPSH suffisant requis par la pompe 8.The Net Positive Suction Height (NPSH) suction head of the NPSH ("NPSH") pump is the pressure value available at the pump inlet above the pressure value of the pump. saturating vapor of said liquid. To avoid cavitation, the available NPSH must be at least equal to the required NPSH of the pump (specified by the pump manufacturer 8). This NPSH is a function: - of the pressure level in the source tank 16, - of the value of the saturating vapor pressure of the fluid concerned, - of the pressure drops in the draw-off circuit to the inlet of the pump 8 (line 181), - of the head of the liquid between, on the one hand, the upper surface of the liquid in the tank 16 and, on the other hand, the inlet of the pump 8. In the case of the hydrogen, because of its low density, the influence of the head is negligible (especially for horizontal tanks). The correct power supply (NPSH required below NPSH available) of the pump is done by subcooling the liquid at the inlet of the pump, which amounts to increasing the available NPSH. Advantageously, this can be done by increasing the pressure of the reservoir 16 slightly and punctually. In fact, following an increase in the pressure in the source reservoir 16, before the liquid / gas mixture regains a new state of equilibrium with a new equilibrium temperature defining a new saturation pressure, the temperature of the liquid is momentarily lower than its saturation temperature. Thus, before the start of the pump 8, preferably the pressure in the source tank 16 is increased. For example, this pressure increase is carried out up to a pressure value depending on the NPSH required of the pump 8 and the thermohydraulic performance of the suction line 181. Preferably this pressure increase is carried out in the previous hour. a filling (and preferably within thirty minutes before filling). This increase in pressure can be achieved by using the vapors generated during the cooling of the pump 8 (see the description above). In the case where the pump 8 has already cooled, this pressure increase can be carried out for example by withdrawing fluid from the source reservoir 16, by heating this fluid and then re-injecting it into the source reservoir 16. This heating can be carried out in a heat exchanger disposed for example in a branch 260 of the return pipe 6 and accessible via a valve. By minimizing the pressure losses and the heat inputs in the circuit, it is possible to minimize the level of pressure necessary to reach a sufficient NPSH required by the pump 8.

Tout en étant de structure simple et peu coûteuse, le dispositif permet ainsi de garantir un NPSH suffisant pour la pompe 8. Une dépressurisation du réservoir 16 source suivie d'une pressurisation est une façon efficace de réaliser l'amorçage de la pompe 8. Cependant, ceci peut conduire à une production importante de gaz vaporisé (gaz de « boil-off » en anglais). Avantageusement, le dispositif comprend un cryo-refroidisseur 5 qui est prévu pour (re)liquéfier une partie de la phase gazeuse dans le réservoir 16 source. Ceci fait baisser la pression et donc la température au sein du réservoir 16 source. Ceci permet de rendre le réservoir 16 source prêt pour une opération de remplissage ultérieure avec un NPSH suffisant, sans production excessive de gaz vaporisé.While being simple and inexpensive structure, the device thus ensures a sufficient NPSH for the pump 8. A depressurization of the source tank 16 followed by pressurization is an effective way to achieve the priming of the pump 8. However this can lead to a large production of vaporized gas ("boil-off" gas). Advantageously, the device comprises a cryocooler 5 which is provided for (re) liquefying a portion of the gas phase in the reservoir 16 source. This lowers the pressure and therefore the temperature within the source tank 16. This makes the source tank ready for subsequent filling operation with sufficient NPSH, without excessive production of vaporized gas.

Cette liquéfaction du gaz procure un avantage supplémentaire. En effet, cette liquéfaction permet d'éviter de relâcher et de perdre du gaz en cas de surpression. Le fluide du réservoir 16 source reçoit des calories de l'extérieur et en particulier, du circuit de soutirage, notamment via l'échangeur 3 immergé. Cette entrée de calories provoque des vaporisations de liquide et donc une augmentation de pression. Le cryo-refroidisseur 5 permet d'éviter de relâcher à l'atmosphère du gaz produit en excès. De préférence, au moins une cloison 4 est prévue à l'intérieur du réservoir pour empêcher que des bulles de vaporisation formées au niveau de l'échangeur 3 immergé ne migrent vers l'orifice alimentant la pompe 8. Comme illustré, cette cloison 4 peut s'étendre par exemple depuis le fond du réservoir 16 source et sur une partie de la hauteur interne du réservoir 16. Cette cloison 4 (ou ces cloisons s'il y en a plusieurs) sont interposées entre l'échangeur 3 immergé et l'orifice du réservoir 16 source relié à l'entrée de la pompe 8.This liquefaction of the gas provides an additional advantage. In fact, this liquefaction makes it possible to avoid releasing and losing gas in the event of overpressure. The fluid of the reservoir 16 source receives calories from the outside and in particular, the withdrawal circuit, in particular via the exchanger 3 immersed. This entry of calories causes sprays of liquid and therefore an increase in pressure. The cryo-cooler 5 makes it possible to avoid releasing excess product gas into the atmosphere. Preferably, at least one partition 4 is provided inside the reservoir to prevent vaporization bubbles formed at the immersed exchanger 3 from migrating towards the orifice supplying the pump 8. As illustrated, this partition 4 can extend for example from the bottom of the source reservoir 16 and over part of the internal height of the reservoir 16. This partition 4 (or these partitions if there are several) are interposed between the exchanger 3 immersed and the 16 source tank port connected to the pump inlet 8.

De plus, cette cloison 4 peut être constituée d'un matériau ayant un coefficient de conduction thermique élevé (et peut être percée par endroit), pour former en plus un échangeur de chaleur permettant d'homogénéiser la température au sein du réservoir 16 source. Ce ou ces échangeurs de chaleur constitués par la ou les cloisons 4 permettent par exemple d'éviter une stratification de température au sein du réservoir 16 source. La ou les cloisons 4 permettent également de ralentir la hausse de pression au sein du réservoir 16.In addition, this partition 4 may consist of a material having a high thermal conduction coefficient (and may be pierced in places), to further form a heat exchanger for homogenizing the temperature within the source tank 16. This or these heat exchangers constituted by the partition or walls 4 allow for example to avoid stratification of temperature within the source tank 16. The partition or walls 4 also slow down the pressure increase within the tank 16.

Claims (13)

REVENDICATIONS1. Dispositif de remplissage d'un réservoir avec un carburant gazeux liquéfié à une température cryogénique, notamment pour le remplissage de réservoirs cryogéniques d'hydrogène liquide sous pression, le dispositif comprenant un réservoir (16) source de stockage de carburant gazeux à l'état liquide à une température cryogénique, une conduite (9) de soutirage de carburant liquide comprenant une pompe (8), la conduite (9) de soutirage comprenant une extrémité amont raccordée au réservoir (16) source et une extrémité aval comprenant un raccord (11) destiné à être raccordé à un réservoir (15) à remplir, la conduite (9) de soutirage comprenant, en aval de la pompe (8), une portion de dérivation transitant à l'intérieur du réservoir (16) source et comprenant un échangeur (3) de chaleur immergé pour mettre en échange thermique le liquide pompé et le liquide stocké dans le réservoir (16) source, la conduite (9) de soutirage comprenant un système de vanne(s) (13, 14) de dérivation conformé pour contrôler les proportions relatives du fluide pompé transitant et ne transitant pas dans la portion (3) de dérivation, pour réguler la température du liquide soutiré en cours de remplissage et en ce que le dispositif de remplissage comprend un cryo-refroidisseur (5) relié au réservoir (16) source pour liquéfier sélectivement du gaz présent dans le réservoir (16) source, notamment des vapeurs générées par l'échangeur (3) de chaleur de la portion de dérivation et celles générées par la mise en froid et le maintien en froid du dispositif.REVENDICATIONS1. Device for filling a tank with a liquefied gaseous fuel at a cryogenic temperature, in particular for filling cryogenic tanks of pressurized liquid hydrogen, the device comprising a reservoir (16) for storing gaseous fuel in the liquid state at a cryogenic temperature, a liquid fuel withdrawal pipe (9) comprising a pump (8), the withdrawal pipe (9) comprising an upstream end connected to the source reservoir (16) and a downstream end comprising a coupling (11) intended to be connected to a reservoir (15) to be filled, the withdrawal pipe (9) comprising, downstream of the pump (8), a bypass portion passing inside the reservoir (16) source and comprising a heat exchanger (3) heat immersed to heat exchange the pumped liquid and the liquid stored in the reservoir (16) source, the pipe (9) of withdrawal comprising a valve system (s) (13, 14) shaped to control the relative proportions of the pumped fluid transiting and not passing through the bypass portion (3), for regulating the temperature of the liquid withdrawn during filling and in that the filling device comprises a cryo-cooler (5) connected to the source reservoir (16) for selectively liquefying gas present in the source reservoir (16), in particular vapors generated by the heat exchanger (3) of the bypass portion and those generated by cold setting and keeping the device cold. 2. Dispositif de remplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité aval de la conduite (9) de soutirage comprend un capteur (19) de mesure de la température du liquide, le dispositif de remplissage comprenant une logique (20) électronique de commande reliée d'une part au capteur (19) de température et, d'autre part, au système de vanne(s) (13, 14) de dérivation, la logique (20) électronique étant configurée pour d'une part recevoir l'information de température mesurée par le capteur (19) de température et, d'autre part, commander le système de vanne(s) (13, 14) de dérivation, pour réguler la température du liquide à l'extrémité aval de la conduite (9) de soutirage à une valeur déterminée en mitigeant la répartition du liquide pompé entre les voies passant et ne passant pas dans la portion de dérivation.Filling device according to claim 1, characterized in that the downstream end of the withdrawal pipe (9) comprises a sensor (19) for measuring the temperature of the liquid, the filling device comprising a logic (20). electronic control connected on the one hand to the temperature sensor (19) and on the other hand to the bypass valve system (13, 14), the electronic logic (20) being configured on the one hand receiving the temperature information measured by the temperature sensor (19) and, on the other hand, controlling the bypass valve system (13, 14) to regulate the temperature of the liquid at the downstream end of the the withdrawal pipe (9) to a determined value by mixing the distribution of the liquid pumped between the passing channels and not passing through the branch portion. 3. Dispositif de remplissage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une conduite (6) de retour amont comportant une première extrémité reliée à une sortie de la pompe (8) et une seconde 12 extrémité raccordée au réservoir (16) source pour former une boucle de retour de fluide pompé vers le réservoir (16) source pour assurer une mise en froid de la pompe (8) et/ou pour renvoyer dans le réservoir (16) source du gaz vaporisé dans la pompe (8).3. Filling device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises an upstream return pipe (6) having a first end connected to an outlet of the pump (8) and a second end connected to the tank ( 16) source for forming a fluid return loop pumped to the reservoir (16) source to ensure cooling of the pump (8) and / or return to the reservoir (16) source of vaporized gas in the pump ( 8). 4. Dispositif de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réservoir (16) source comprend une paroi (4) interne interposée entre l'échangeur (3) de chaleur immergé et l'orifice d'aspiration de la pompe (8), pour éviter ou limiter la perturbation du NPSH à l'aspiration de la pompe (8).4. Filling device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the reservoir (16) source comprises an inner wall (4) interposed between the heat exchanger (3) immersed heat and the orifice of suction of the pump (8), to avoid or limit the disturbance of the NPSH at the suction of the pump (8). 5. Procédé de remplissage d'un réservoir (15) avec un carburant gazeux liquéfié à une température cryogénique, notamment de l'hydrogène liquide, au moyen d'un dispositif de remplissage conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réservoir (16) source contient un carburant gazeux à l'état liquide à une température cryogénique 15 comprise entre 20,2 K et 30,4 K et une pression comprise entre 1 et 9 bar absolu et en ce que la température de sortie du fluide en aval de la pompe (8) est maintenue à une température cible prédéterminée comprise entre 21K et 50K, en contrôlant les proportions relatives de fluide pompé transitant et ne transitant pas dans la portion (3) de dérivation.5. A method of filling a tank (15) with a gaseous fuel liquefied at a cryogenic temperature, in particular liquid hydrogen, by means of a filling device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the reservoir (16) source contains a gaseous fuel in the liquid state at a cryogenic temperature of between 20.2 K and 30.4 K and a pressure of between 1 and 9 bar absolute and that the temperature the outlet of the fluid downstream of the pump (8) is maintained at a predetermined target temperature of between 21K and 50K, by controlling the relative proportions of pumped fluid transiting and not passing through the branch portion (3). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque la pression dans le réservoir (16) source atteint une valeur haute déterminée comprise entre 6 bar absolu et 9 bar absolu et de préférence égale à 6bar absolu, au moins une partie du liquide pompé est refroidi dans l'échangeur (3) de chaleur immergé de la portion de dérivation.6. Method according to claim 5, characterized in that, when the pressure in the reservoir (16) source reaches a determined high value between 6 bar absolute and 9 bar absolute and preferably equal to 6bar absolute, at least a part of pumped liquid is cooled in the immersed heat exchanger (3) of the bypass portion. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de régulation de la pression et/ou de la température dans le réservoir (16) source pour maintenir la pression du liquide à l'entrée de la pompe (8) à une valeur déterminée au dessus de la pression de vapeur saturante dudit fluide.7. Method according to any one of claims 5 or 6, characterized in that it comprises a step of regulating the pressure and / or temperature in the reservoir (16) source to maintain the pressure of the liquid to the entering the pump (8) at a predetermined value above the saturation vapor pressure of said fluid. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de démarrage d'un remplissage comprenant une mise en marche de la pompe (8) et en ce que, au moins dans l'intervalle de trente minutes précédent la mise en marche de la pompe (8), la pression au sein du réservoir (16) source est augmentée d'une valeur comprise entre 0,5 bar absolu et 1 bar absolu pour augmenter temporairement la marge de pression au dessus de la pression de vapeur saturante du fluide.8. Method according to any one of claims 5 or 6, characterized in that it comprises a step of starting a filling comprising a start of the pump (8) and in that, at least in the thirty minutes before starting the pump (8), the pressure within the reservoir (16) source is increased from a value between 0.5 bar absolute and 1 bar absolute to temporarily increase the pressure margin above the saturation vapor pressure of the fluid. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'augmentation de pression destinée à augmenter temporairement la marge de pression au dessus de la pression de vapeur saturante du fluide est réalisée en prélevant du fluide du réservoir (16) source, en réchauffant ce 5 fluide prélevé puis en le réinjectant dans le réservoir source (16).9. The method of claim 8, characterized in that the pressure increase for temporarily increasing the pressure margin above the saturated vapor pressure of the fluid is achieved by withdrawing fluid from the reservoir (16) source, warming this fluid taken and then reinjecting it into the source reservoir (16). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que, en fin de remplissage du réservoir (15), la pompe (8) est arrêtée et au moins une partie du gaz généré par la vaporisation du liquide dans le réservoir (16) source est reliquéfiée par le cryo- 10 refroidisseur (5).10. Method according to any one of claims 5 to 9, characterized in that, at the end of filling the tank (15), the pump (8) is stopped and at least a portion of the gas generated by the vaporization of the liquid in the reservoir (16) is reliquified by the cryocooler (5). 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'au moins une partie du liquide vaporisé dans le dispositif de remplissage est renvoyé dans le réservoir (16) source.11. Method according to any one of claims 5 to 10, characterized in that at least a portion of the liquid vaporized in the filling device is returned to the reservoir (16) source. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, 15 caractérisé en ce que le dispositif de remplissage comporte un capteur (50) de mesure de la pression dans le réservoir (16) source et en ce que le cryorefroidisseur (5) est commandé pour réaliser une liquéfaction des vapeurs du réservoir (16) source en réponse à un niveau de pression déterminé mesuré par le capteur (50) de pression. 2012. Method according to any one of claims 5 to 11, characterized in that the filling device comprises a sensor (50) for measuring the pressure in the reservoir (16) source and in that the cryocooler (5) is controlled to liquefy the vapors of the source reservoir (16) in response to a determined pressure level measured by the pressure sensor (50). 20 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisé en le cryo-refroidisseur (5) est mis en marche uniquement lorsque la pompe (8) est à l'arrêt, pour limiter la puissance électrique du dispositif.13. Method according to any one of claims 5 to 12, characterized in that the cryo-cooler (5) is started only when the pump (8) is stopped, to limit the electrical power of the device.
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