DE102021202696A1 - Tank device for storing gas fuel for a vehicle and method for operating a tank device for storing gas fuel for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung schafft eine Tankvorrichtung (1) zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug (F), umfassend zumindest einen Tankbehälter (TB), in welchen der Gastreibstoff einfüllbar ist; eine Druckregulierungseinrichtung (2) mit zumindest einer Druckregulierungseinheit (3), welche mit dem Tankbehälter (TB) verbunden oder an diesem angeordnet ist, wobei die Druckregulierungseinrichtung (2) dazu eingerichtet ist, eine Notwendigkeit für ein zumindest teilweises Entleeren des Tankbehälters (TB) zu erkennen und die Druckregulierungseinheit (3) derart zu betreiben, dass der Gastreibstoff zumindest teilweise aus dem Tankbehälter (TB) abgelassen wird oder ein Innendruck des Tankbehälters (TB) unter einen vorbestimmten Druck abgesenkt wird.The present invention creates a tank device (1) for storing gas fuel for a vehicle (F), comprising at least one tank container (TB) into which the gas fuel can be filled; a pressure regulation device (2) with at least one pressure regulation unit (3) which is connected to the tank container (TB) or is arranged on it, the pressure regulation device (2) being set up to indicate a need for at least partial emptying of the tank container (TB). recognize and to operate the pressure regulation unit (3) in such a way that the gas fuel is at least partially drained from the tank container (TB) or an internal pressure of the tank container (TB) is lowered below a predetermined pressure.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug.The present invention relates to a tank device for storing gas fuel for a vehicle and a method for operating a tank device for storing gas fuel for a vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Bei bekannten Druckspeichertanks können Sicherheitsvorrichtungen und/oder Ventile verbaut sein. Dazu sind Brennstoffzellensysteme mit Tankanordnungen oder Tanks für gasförmige Medien bekannt. Um Druckspeichertanks bei einer Erhöhung der Temperatur des Speichermediums oder bei einem Leck zu stabilisieren und ein Ausströmen des Gases zu verhindern oder zumindest zu reduzieren, können diese beispielsweise mit Ventilen ausgestattet sein. Dabei kann es jedoch in weitere Folge auch wünschenswert sein, ein aktives Notfallsystem oder Sicherungssystem an den Tankvorrichtungen bereitzustellen um das Fahrzeug und dessen Treibstoffzufuhr in einem Betriebszustand zu betreiben, in welchem die Sicherheitsstufe beim Mitführen vom Treibstoff zumindest erhöht sein kann.Safety devices and/or valves can be installed in known pressure storage tanks. For this purpose, fuel cell systems with tank arrangements or tanks for gaseous media are known. In order to stabilize pressure storage tanks in the event of an increase in the temperature of the storage medium or in the event of a leak and to prevent or at least reduce gas escaping, these can be equipped with valves, for example. However, it may subsequently also be desirable to provide an active emergency system or safety system on the tank devices in order to operate the vehicle and its fuel supply in an operating state in which the safety level when carrying fuel can at least be increased.
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die vorliegende Erfindung schafft eine Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug nach Anspruch 8.The present invention provides a tank device for storing a gas fuel for a vehicle according to claim 1 and a method for operating a tank device for storing a gas fuel for a vehicle according to claim 8.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred developments are the subject of the dependent claims.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, eine Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug anzugeben, bei welchem ein Innendruck im Treibstoffbehälter der Tankvorrichtung verringert werden kann um einen Sicherheitszustand zu erhöhen.The idea on which the present invention is based is to specify a tank device for storing gas fuel for a vehicle and a method for operating a tank device for storing gas fuel for a vehicle, in which an internal pressure in the fuel tank of the tank device can be reduced in order to increase a safety condition .
Erfindungsgemäß umfasst die Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug zumindest einen Tankbehälter, in welchen der Gastreibstoff einfüllbar ist; eine Druckregulierungseinrichtung mit zumindest einer Druckregulierungseinheit, welche mit dem Tankbehälter verbunden oder an diesem angeordnet ist, wobei die Druckregulierungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Notwendigkeit für ein zumindest teilweises Entleeren des Tankbehälters zu erkennen und die Druckregulierungseinheit derart zu betreiben, dass der Gastreibstoff zumindest teilweise aus dem Tankbehälter abgelassen wird oder ein Innendruck des Tankbehälters unter einen vorbestimmten Druck abgesenkt wird.According to the invention, the tank device for storing a gas fuel for a vehicle comprises at least one tank container, into which the gas fuel can be filled; a pressure regulation device with at least one pressure regulation unit which is connected to or arranged on the tank container, the pressure regulation device being set up to recognize a need for at least partial emptying of the tank container and to operate the pressure regulation unit in such a way that the gaseous fuel is at least partially drained from the Tank container is drained or an internal pressure of the tank container is lowered below a predetermined pressure.
Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor oder um ein Brennstoffzellen-Fahrzeug handeln. Der Gastreibstoff kann dabei ein gasförmiges Gas für das Betreiben einer Brennstoffzelle sein, beispielsweise Wasserstoff oder auch andere dafür mögliche Gase. Andererseits kann es sich bei dem Gastreibstoff auch um ein Gas für ein gasbetriebenes Fahrzeug handeln, etwa CNG oder LPG, hierbei kann es sich auch um Flüssiggas handeln. The vehicle can be a vehicle with an internal combustion engine or a fuel cell vehicle. The gas fuel can be a gaseous gas for operating a fuel cell, for example hydrogen or other gases that are possible for this purpose. On the other hand, the gas fuel can also be a gas for a gas-powered vehicle, such as CNG or LPG, and this can also be liquid gas.
Bei Fahrzeugen mit einem Brennstoffzellensystem, die nach einer Beschädigung, einem Unfall oder auch einem technischen Defekt liegen bleiben, können vor Ort immer noch mit dem Gastreibstoff befüllte Tankbehälter vorliegen, wobei der oder die Tankbehälter unter hohem Druck (bis ca. 700 bar) stehen können. Nach einem Unfall kann dieser Tankbehälter beschädigt sein oder hohen Temperaturen (Brandfall) ausgesetzt sein.In the case of vehicles with a fuel cell system that break down after damage, an accident or a technical defect, there may still be tank containers filled with the gas fuel on site, with the tank container(s) being under high pressure (up to approx. 700 bar). . After an accident, this tank can be damaged or exposed to high temperatures (fire).
Durch die genannte Tankvorrichtung kann die Möglichkeit gegeben sein, den Druck in den Tankbehältern durch Maßnahmen bzw. Einrichtungen zur Entleerung (beispielsweise durch Ventile) abzusenken oder die Tankbehälter vollständig in die Umgebung zu entleeren.The mentioned tank device can make it possible to lower the pressure in the tank containers by measures or devices for emptying (for example by valves) or to empty the tank containers completely into the environment.
Ein Entleeren kann beispielsweise durch die Fahrzeuginsassen, den Pannendienst, Werkstattmitarbeiter oder hoheitlich befugte Personen (Feuerwehr, Polizei ...) erfolgen.For example, the vehicle occupants, the breakdown service, workshop employees or authorized persons (fire brigade, police ...) can empty the tank.
Die Druckregulierungseinrichtung kann einen oder mehrere Sensoren umfassen, mit welchen eine Notwendigkeit zur Verminderung des Drucks in dem Tankbehälter erkannt werden kann, oder eine Benutzerschnittstelle, mit welcher ein Nutzer oder eine Steuerung die Notwendigkeit zum Entleeren und/oder zur Druckminderung empfangen und an die Druckregulierungseinheit(en) weitergeben kann und diese somit betreiben kann. Die Druckregulierungseinrichtung kann dazu auch eine Steuereinrichtung umfassen, mit welcher die Druckregulierungseinheit(en) steuerbar ist/sind. Die Steuereinrichtung kann dafür auch mit den Sensoren verbunden sein und diese auslesen.The pressure regulation device can comprise one or more sensors with which a need to reduce the pressure in the tank container can be detected, or a user interface with which a user or a controller can receive the need for emptying and/or pressure reduction and communicate it to the pressure regulation unit ( en) can pass it on and can therefore operate it. For this purpose, the pressure regulation device can also comprise a control device with which the pressure regulation unit(s) can be controlled. For this purpose, the control device can also be connected to the sensors and read them out.
Der Gastreibstoff kann teilweise oder vollständig aus dem Tankbehälter abgelassen werden, je nach gewünschter Vorgabe. Es kann des Weiteren die Steuereinrichtung über die Sensoren oder durch eine manuelle Eingabe des Nutzers über eine Bedienschnittstelle erkennen, an welcher Seite relativ zum Fahrzeug der Gastreibstoff aus dem Tankbehälter abgelassen werden kann, um eine Sicherheitsstufe beim Ablassen des Gastreibstoffs nach außen hin zu vergrößern. Dazu kann beispielsweise der Gastreibstoff an einer der Kollision gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs abgelassen werden und/oder an einer Seite des Fahrzeugs, an welcher kein direktes Feuer oder Personen befindlich sind. Diese Informationen können durch die Bedienschnittstelle manuell vorgegeben werden oder automatisch über zumindest einen Sensor (optisch), etwa an der Druckregulierungseinrichtung, erkannt werden. Als dazu anwendbare Sensoren können auch bereits am Fahrzeug vorhandene Sensoren genutzt werden, welche primär zwar für ein anderes System am Fahrzeug angeordnet sind aber auch derartige Informationen erzeugen können. Beispielsweise Abstands- oder Bewegungssensoren am Fahrzeug. Der vorbestimmte Druck kann von einem Nutzer oder Fahrzeughersteller bestimmt werden, und sich an Sicherheitsstandards orientieren.The gas fuel can be partially or completely drained from the tank container, depending on the desired specification. Furthermore, the control device can recognize via the sensors or through a manual input by the user via an operating interface on which side relative to the vehicle the gas fuel can be drained from the tank container in order to increase a safety level when the gas fuel is drained to the outside. For this purpose, for example, the gas fuel can be discharged on a side of the vehicle opposite the collision and/or on a side of the vehicle on which there is no direct fire or persons. This information can be specified manually by the user interface or can be recognized automatically via at least one sensor (optical), for example on the pressure regulation device. Sensors already present on the vehicle can also be used as sensors that can be used for this purpose, which are primarily arranged on the vehicle for another system but can also generate such information. For example, distance or motion sensors on the vehicle. The predetermined pressure can be determined by a user or vehicle manufacturer and can be based on safety standards.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Tankvorrichtung umfasst die Druckregulierungseinheit eine Ventileinrichtung, welche am Tankbehälter angebracht ist oder mit einer Öffnung des Tankbehälters verbunden ist, und mittels welcher der Gastreibstoff aus dem Tankbehälter ablassbar ist.According to a preferred embodiment of the tank device, the pressure regulation unit comprises a valve device which is attached to the tank container or is connected to an opening of the tank container and by means of which the gaseous fuel can be drained from the tank container.
Die Ventileinrichtung kann direkt am Tankbehälter, etwa an einer Öffnung des Tankbehälters, angeordnet sein. Andererseits kann die Ventileinrichtung auch an einem Rohr oder Schlauch in einer bestimmten Entfernung von dem Tankbehälter angeordnet sein, und die Öffnung des Tankbehälters durch den Schlauch oder das Rohr mit der Ventileinrichtung verbunden sein. Es können aber auch Rohre oder Schläuche von mehreren Tankbehältern mit einer solchen Ventileinrichtung oder mit mehreren Ventileinrichtungen verbunden sein.The valve device can be arranged directly on the tank container, for example on an opening of the tank container. On the other hand, the valve device can also be arranged on a pipe or hose at a certain distance from the tank container, and the opening of the tank container can be connected to the valve device by the hose or pipe. However, pipes or hoses from a number of tank containers can also be connected to such a valve device or to a number of valve devices.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Tankvorrichtung umfasst diese eine Mehrzahl von Tankbehältern, an welchen jeweils eine Druckregulierungseinheit angeordnet ist und die Druckregulierungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Druckregulierungseinheiten separat oder gleichzeitig zu betreiben.According to a preferred embodiment of the tank device, it comprises a plurality of tank containers, on each of which a pressure regulation unit is arranged and the pressure regulation device is set up to operate the pressure regulation units separately or simultaneously.
Es kann jeder Tankbehälter mit dessen eigener Ventileinrichtung verbunden sein, mehr als ein Tankbehälter mit einer Ventileinrichtung verbunden sein oder alle Tankbehälter mit genau einer Ventileinrichtung verbunden sein. Solche Verbindungen mit zumindest einer Ventileinrichtung können gleichzeitig an mehr als einer Seite des/der Tankbehälter(s) vorhanden sein, um im Bedarfsfall den Gastreibstoff an jener Seite ablassen zu können, an welcher keine Personen oder Feuer oder andere Gefahrenquellen angrenzen. Dies kann durch Sensoren erkannt werden und von der Steuereinrichtung steuerbar sein. Die Ausführungen können auch für Ventileinrichtungen direkt an der Öffnung des zugehörigen Tankbehälters gelten.Each tank container can be connected to its own valve device, more than one tank container can be connected to one valve device, or all tank containers can be connected to exactly one valve device. Such connections with at least one valve device can be present on more than one side of the tank container(s) at the same time in order to be able to drain the gaseous fuel on that side, if necessary, on which no persons or fire or other sources of danger are adjacent. This can be detected by sensors and can be controlled by the control device. The statements can also apply to valve devices directly at the opening of the associated tank container.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Tankvorrichtung ist die Druckregulierungseinrichtung dazu eingerichtet, manuell und/oder über eine Fernsteuerung gesteuert zu werden.According to a preferred embodiment of the tank device, the pressure regulation device is set up to be controlled manually and/or via a remote control.
Die Fernsteuerung kann eine drahtlose Verbindung mit einer Sensoreinrichtung und/oder einer Steuereinrichtung umfassen, etwa durch Funkübertragung und/oder gängige Kommunikationsverfahren mit den Sensoren und/oder der Druckregulierungseinrichtung/einheit verbunden sein (WLAN, Bluetooth, Telefonnetz, Funk, oder weitere). Das manuelle Steuern kann auch über eine Bedienschnittstelle für den Benutzer erfolgen, welche ein Display, eine Tastatur, eine Spracheingabe, eine Sensorik oder weiteres sein kann oder derartiges nutzen kann.The remote control can include a wireless connection with a sensor device and/or a control device, for example by radio transmission and/or common communication methods with the sensors and/or the pressure regulation device/unit (WLAN, Bluetooth, telephone network, radio, or others). The manual control can also take place via an operating interface for the user, which can be a display, a keyboard, a voice input, a sensor system or something else or can use something similar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Tankvorrichtung umfasst die Druckregulierungseinrichtung eine Sensoreinrichtung und/oder einen Auslösemechanismus, mit welchem ein Betrieb der zumindest eine Druckregulierungseinheit steuerbar ist.According to a preferred embodiment of the tank device, the pressure regulation device comprises a sensor device and/or a triggering mechanism with which operation of the at least one pressure regulation unit can be controlled.
Der Auslösemechanismus kann mechanisch oder elektrisch mit den Druckregulierungseinheiten kommunizieren und/oder verbunden sein und diese betreiben.The triggering mechanism may be mechanically or electrically in communication and/or connected to and operate the pressure regulation units.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Tankvorrichtung umfasst der Auslösemechanismus einen Aufpralldetektor und einen mechanischen oder elektronischen Ventilöffnungsmechanismus, welcher durch den Aufpralldetektor derart betreibbar ist, dass bei einem Aufprallereignis am Fahrzeug die zumindest eine Druckregulierungseinheit aktivierbar ist.According to a preferred embodiment of the tank device, the triggering mechanism comprises an impact detector and a mechanical or electronic valve opening mechanism which can be operated by the impact detector in such a way that the at least one pressure regulation unit can be activated in the event of an impact on the vehicle.
Der Aufpralldetektor kann ein Körper sein, welcher auf eine Verformung reagieren kann und dadurch eine mechanische Aktion an den Ventilöffnungsmechanismus weitergeben kann um diesen zu aktivieren. Das Aktivieren kann einem Öffnen oder Schließen der Druckregulierungseinheit entsprechen um den Gastreibstoff abzulassen. Dabei kann eine Stange oder ein Seilzug bewegt werden, mit welchem eine Ventileinrichtung mechanisch geöffnet werden kann. Alternativ kann der Aufpralldetektor auch eine elektrisch gesteuerte oder ausgelöste Aktion an den Ventilöffnungsmechanismus weitergeben, etwa eine Signalübermittlung, um diesen zu betreiben und zu aktivieren. Das Öffnen durch die mechanische oder elektrische Aktion kann für eine Ventileinrichtung oder mehrere Ventileinrichtungen, gleichzeitig oder nacheinander, gelten.The impact detector can be a body which can respond to deformation and thereby impart a mechanical action to the valve opening mechanism in order to activate it. Activating may correspond to opening or closing the pressure regulation unit to release the gaseous fuel. A rod or a cable can be moved, with which a valve device can be opened mechanically. Alternatively, the impact detector can also have an electrically controlled or triggered action on the valve opening mechanism given, such as signal transmission, to operate and activate it. The opening by the mechanical or electrical action can apply to one or more valve devices, simultaneously or sequentially.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Tankvorrichtung sind mehrere Druckregulierungseinheiten mit dem mechanischen oder elektronischen Ventilöffnungsmechanismus verbunden und gleichzeitig aktivierbar und/oder die Druckregulierungseinheiten sind derart angeordnet und/oder dazu eingerichtet, den Gastreibstoff in eine vorbestimmte Richtung oder an einer vorbestimmten Seite des Fahrzeugs abzulassen.According to a preferred embodiment of the tank device, several pressure regulation units are connected to the mechanical or electronic valve opening mechanism and can be activated simultaneously and/or the pressure regulation units are arranged and/or set up to discharge the gaseous fuel in a predetermined direction or on a predetermined side of the vehicle.
Erfindungsgemäß erfolgt bei einem Verfahren zum Betreiben einer Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug ein Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Tankvorrichtung; ein Einfüllen des Gastreibstoffs in den zumindest einen Tankbehälter; ein Erkennen einer Notwendigkeit für ein zumindest teilweises Entleeren des Tankbehälters; ein Betreiben der Druckregulierungseinheit derart, dass der Gastreibstoff zumindest teilweise aus dem Tankbehälter abgelassen wird oder ein Innendruck des Tankbehälters unter einen vorbestimmten Druck abgesenkt wird.According to the invention, a tank device according to the invention is provided in a method for operating a tank device for storing a gaseous fuel for a vehicle; filling the gas fuel into the at least one tank container; recognizing a need for at least partially emptying the tank container; operating the pressure regulation unit in such a way that the gas fuel is at least partially discharged from the tank container or an internal pressure of the tank container is lowered below a predetermined pressure.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens entspricht die Notwendigkeit für das zumindest teilweise Entleeren einer Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug oder Objekt, einem Brand oder einer Wartung des Tankbehälters oder des Fahrzeugs oder einer manuellen Bestimmung.According to a preferred embodiment of the method, the need for the at least partial emptying corresponds to a collision of the vehicle with another vehicle or object, a fire or a maintenance of the tank container or the vehicle or a manual determination.
Unter einer manuellen Bestimmung kann dabei verstanden werden, dass manuell von einem Benutzer bestimmt werden kann, dass der Tankbehälter entleert werden soll, etwa die Druckregulierungseinheit manuell geöffnet werden kann. Dieses Entleeren kann auch manuell gestoppt werden, etwa wenn genug Gas abgelassen wurde oder die äußeren Umstände ein Ablassen des Gases nicht mehr zulassen.A manual determination can be understood to mean that a user can determine manually that the tank container should be emptied, for example the pressure regulation unit can be opened manually. This emptying can also be stopped manually, for example when enough gas has been released or the external circumstances no longer allow the gas to be released.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden mehrere Tankbehälter über eine Druckregulierungseinheit oder über mehrere Druckregulierungseinheiten entleert.According to a preferred embodiment of the method, several tank containers are emptied via a pressure regulation unit or via several pressure regulation units.
Es kann je nach Zustand des Fahrzeugs in einem Schadensfall die Steuerung des Fahrzeugs und eine zentrale Elektrik oder Elektronik noch funktionsfähig sein oder bereits deaktiviert sein. Bei noch aktiver Elektronik kann die im Fahrzeug vorhandene Sensorik, beispielsweise Beschleunigungssensoren, Ultraschall oder weiteres, zusätzlich genutzt werden, um den Zustand und die Lage des Fahrzeugs zu überprüfen, etwa stehend, liegend oder weiteres, sowie Abstände rund um das Fahrzeug geprüft werden, etwa ob dieses freistehend oder eingekeilt ist oder weiteres. Auf diese Weise kann es erkannt werden, in welche Richtung das Abblassen des Gastreibstoffs sinnvoll sein kann. Dabei kann für ein gewünschtes Ablassen durch einen Nutzer geprüft werden, ob das Entleeren der Tankbehälter jeweils sinnvoll und möglich ist.Depending on the condition of the vehicle, in the event of damage, the control of the vehicle and central electrics or electronics may still be functional or may already be deactivated. If the electronics are still active, the sensors in the vehicle, such as acceleration sensors, ultrasound or others, can also be used to check the condition and position of the vehicle, e.g. standing, lying or other, and distances around the vehicle can be checked, e.g whether this is free-standing or wedged in or something else. In this way, it can be recognized in which direction the venting of the gaseous fuel can make sense. In this case, for a desired draining, a user can check whether emptying the tank containers makes sense and is possible in each case.
Die Tankvorrichtung kann sich auch durch die in Verbindung mit dem Verfahren genannten Merkmale und dessen Vorteile auszeichnen und umgekehrt.The tank device can also be characterized by the features mentioned in connection with the method and its advantages, and vice versa.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.Further features and advantages of embodiments of the invention result from the following description with reference to the attached drawings.
Figurenlistecharacter list
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. The present invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments given in the schematic figures of the drawing.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
2 eine schematische Darstellung einer Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
3 eine schematische Darstellung einer Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und -
4 eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten des Verfahrens zum Betreiben einer Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
1 a schematic representation of a tank device for storing a gas fuel for a vehicle according to an embodiment of the present invention; -
2 a schematic representation of a tank device for storing a gas fuel for a vehicle according to a further embodiment of the present invention; -
3 a schematic representation of a tank device for storing a gas fuel for a vehicle according to a further embodiment of the present invention; and -
4 a block diagram of method steps of the method for operating a tank device for storing a gas fuel for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols denote the same elements or elements with the same function.
Die Tankvorrichtung 1 zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug F, umfasst nach der
Die Druckregulierungseinrichtung 2 kann dazu eingerichtet sein, die Druckregulierungseinheiten 3 gleichzeitig zu betreiben.The
Die Druckregulierungseinrichtung 2 kann einen Auslösemechanismus AM umfassen, mit welchem ein Betrieb der Druckregulierungseinheiten 3 steuerbar ist, mit diesen beispielsweise an allen Tankbehältern gleichzeitig der Gastreibstoff zumindest teilweise abgelassen werden kann. Der Auslösemechanismus AM kann einen Aufpralldetektor AD und einen mechanischen Ventilöffnungsmechanismus umfassen, welcher durch den Aufpralldetektor derart betreibbar ist, dass bei einem Aufprallereignis am Fahrzeug F die Druckregulierungseinheiten 3 aktivierbar sind. Der Aufpralldetektor AD kann eine Verformungsbox sein, welche sich bei einem Aufprall verformen kann, und den mechanischen Ventilöffnungsmechanismus auslösen kann. Dazu kann der mechanische Ventilöffnungsmechanismus mit der Verformungsbox verbunden sein und einen Seilzug BT oder Stange umfassen, die einen Träger TR bei einem Aufprall gegen die Fahrtrichtung verschieben kann. Dabei kann der Träger beweglich sein und über einen Ventilzug Z die Ventileinrichtungen öffnen. Es kann alternativ dazu der Träger fix verbleiben und eine stabile Verankerung der Umlenkung darstellen, sodass mit einer Bewegung, beispielsweise der Stange gegen die Fahrtrichtung, eine Ventilbetätigung in Fahrtrichtung erreicht werden kann (Richtungsumkehr), wobei der Ventilzug Z über eine Umlenkrolle UM am Träger TR mit der Stange gezogen werden kann. Auch eine direkte Betätigung ohne Umlenkung um den Träger ist natürlich denkbar.The
Am Träger kann eine Umlenkrolle UM angebracht sein, die einen Ventilzug Z (Bowdenzug), welcher an der Stange oder dem Seilzug befestigt sein kann, in umgelenkter Richtung nach vorne, also in Fahrtrichtung ziehen kann, und dadurch eine Befestigung der Ventileinrichtungen nach vorne ziehen und die Ventileinrichtungen öffnen kann und damit den Gastreibstoff ablassen kann. Der Träger TR, der Seilzug oder die Stange, der Ventilzug, die Umlenkrolle UM und die Befestigung der Ventileinrichtungen können Teile des Auslösemechanismus sein. Mit anderen Worten kann nach der
Die Tankvorrichtung 1 am Fahrzeug F entspricht im Wesentlichen jener der
Die Ausführungsform der
Mit der Sensoreinrichtung det und der drahtlosen Kommunikationseinrichtung, welche die Sensoreinrichtung umfassen kann oder mit welcher die Sensoreinrichtung verbunden sein kann, ist es möglich einen elektronischen Hilferuf zu erzeugen und mit diesem auch die Abgabe des Gastreibstoffs zu steuern, beispielsweise über einen sogenannten e-Call.With the sensor device det and the wireless communication device, which can include the sensor device or to which the sensor device can be connected, it is possible to generate an electronic call for help and use it to control the delivery of the gaseous fuel, for example via a so-called e-call.
Bei einer derartigen Fernsteuerung kann das Öffnen der Ventileinrichtung(en) aus sicherer Entfernung zum Fahrzeug erfolgen, etwa durch ein Funksignal (FM, GSM/2G...5G, Bluetooth, Infrarot, Lichtsensor, Regensensor oder ähnliches) oder durch den Funkschlüssel des Fahrzeugs, wobei dann eine besondere Tastenkombination vorgegeben sein kann. Es kann alternativ auch eine Anwendung (App) auf einem Mobiltelefon zur Fernsteuerung genutzt werden. In diesem Fall kann die Betätigungseinrichtung der Ventileinrichtung, etwa des PRD (pressure release device) eine eindeutige IP-Adresse haben, die von der Applikation aktiviert werden kann, was jedoch auch durch den Nutzer gesteuert und ausgelöst werden kann.With such a remote control, the valve device(s) can be opened from a safe distance from the vehicle, for example by a radio signal (FM, GSM/2G...5G, Bluetooth, infrared, light sensor, rain sensor or similar) or by the vehicle's radio key , in which case a special key combination can be specified. Alternatively, an application (app) on a mobile phone can also be used for remote control. In this case, the actuation device of the valve device, such as the PRD (pressure release device), can have a unique IP address that can be activated by the application, but which can also be controlled and triggered by the user.
Es kann des Weiteren ein Notrufsystem vorhanden sein, etwa in der Steuereinrichtung oder von dieser genutzt, wie beispielsweise das eCall, was im Falle eines Unfalls parallel zum Notrufsignal ein weiteres Signal aussenden kann, welches von einem Empfänger, etwa der Feuerwehr erfasst werden kann und bei Bestätigung die Ventileinrichtung betätigen kann (mit oder ohne Rail möglich). Alle soweit genannten Betätigungen können auf ein oder mehrere Ventileinrichtungen wirken, um das Ablassen des Tankinhaltes zu erzielen, zumindest teilweise.There may also be an emergency call system, for example in the control device or used by it, such as eCall, which in the event of an accident can send out another signal parallel to the emergency call signal, which can be detected by a receiver, for example the fire brigade and at Confirmation can actuate the valve device (possible with or without rail). All the operations mentioned so far can act on one or more valve devices in order to achieve the draining of the tank contents, at least partially.
Bei dem Verfahren zum Betreiben einer Tankvorrichtung zum Speichern eines Gastreibstoffs für ein Fahrzeug erfolgt ein Bereitstellen S1 einer erfindungsgemäßen Tankvorrichtung; ein Einfüllen S2 des Gastreibstoffs in den zumindest einen Tankbehälter; ein Erkennen S3 einer Notwendigkeit für ein zumindest teilweises Entleeren des Tankbehälters; ein Betreiben S4 der Druckregulierungseinheit derart, dass der Gastreibstoff zumindest teilweise aus dem Tankbehälter abgelassen wird oder ein Innendruck des Tankbehälters unter einen vorbestimmten Druck abgesenkt wird.In the method for operating a tank device for storing gaseous fuel for a vehicle, a tank device according to the invention is provided S1; filling S2 of the gaseous fuel into the at least one tank container; a detection S3 of a need for at least partial emptying of the tank container; operating S4 the pressure regulation unit in such a way that the gas fuel is at least partially discharged from the tank container or an internal pressure of the tank container is lowered below a predetermined pressure.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been fully described above with reference to the preferred exemplary embodiment, it is not restricted thereto but can be modified in a variety of ways.
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