CN1436131A - 用于断开至少一个固定式电气设备的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于断开至少一个固定式电气设备的装置和方法。作为固定式电气设备的例如是用在汽车上的固定式用电器或固定式发电装置，尤其是消耗燃料的固定式发电装置。本发明可避免汽车驾驶员受到例如一个持续运行的固定式电气设备完全耗干了油箱内燃料这种令人烦恼的意外事件的干扰。为此，一个用于断开固定式电气设备的装置与一个用于测量油箱内油量的测量装置连接。

Description

用于断开至少一个固定式电气设备的 装置和方法

本发明涉及一种用于断开至少一个固定式电气设备的装置。此外本发明还涉及一种用于断开这样一种固定式电气设备的方法并尤其应用在汽车上。

德国专利文献DE 195 23 109 A1公开了一种用于带有内燃机的汽车的发电系统，其中，代替照明发电机采用一个燃料电池设备。通过将液态的汽车燃料输入燃料电池设备中，从中分离出氢气。剩下的燃料成分要么烧掉要么作为液态的凝结液重新输回燃料箱中。所述燃料电池设备比较有利地可独立于一台照明发电机，也就是说尤其可在发动机停机时给一些用电器供电。人们因此也将其称为固定式电气设备。

已普遍公知的例如用在汽车上的固定式电气设备一方面是诸如空调、暖气、冷藏箱等固定式用电器，另一方面是诸如电池、蓄电池或燃料电池组件等固定式发电装置。其中，特别是燃料电池组件需要反应气体或化学反应物并因此在汽车停开时仍需要消耗燃料，只要它还处于运行中。

但由此可能产生两个问题：一个问题是虽然有意采用了一个或多个固定式电气设备但由于它们已经运行了很长时间，因此该固定式电气设备有可能无意中继续运行例如一个周末，另一个问题是，油箱内的燃料例如有可能被耗干，汽车因此不再能提供使用。

本发明要解决的技术问题在于创造一种装置和一种方法，以便对所不期望由所述固定式电气设备消耗掉的燃料量至少限制成这样，即，在油箱预定的最低槽子油位时断开所述电气设备。

上述技术问题按照本发明可通过具有权利要求1所述特征的用于断开至少一个固定式电气设备的装置和具有权利要求8所述技术措施的用于断开至少一个固定式电气设备的方法来解决。相应的改进设计参见从属权利要求。

本发明的一项内容是一种用于断开至少一个固定式电气设备的装置，它与一个用于测量油箱内油量的测量装置连接，使得有关油箱内的油量达到一预定值的测量信息能自动触发它。此外，本发明的另一项内容是一种用于断开至少一个固定式电气设备的方法，其中，设置一个控制装置，该控制装置根据油箱内的油量可断开至少一个固定式电气设备。

按照一种有利的实施形式，所述用于断开固定式电气设备的装置具有一个发光的、发声的、发出气味的指示器和/或其它类型的指示器，它在汽车驾驶员离开汽车前，亦即可在关闭车门前向驾驶员指出固定式电气设备仍在运行或处于激活状态。

下面借助附图所示实施方式对本发明的其它细节和优点予以详细说明，附图中：

图1示出一种带有固定式电气设备的汽车；

图2示出一个可用在图1所示汽车上的用于断开固定式电气设备的装置。

图1中用附图标记1表示汽车，图中该汽车专门适合采用燃料电池驱动装置。具体来说用附图标记2表示一个电动机，用附图标记5表示一个附属的燃料电池设备，用4表示一个用于液态或气态燃料的燃料箱。燃料电池设备5以适当的方式设置在汽车1的底板2下方或者设置在一块中间底板中并因此可从外面接触到。只要油箱4内储入了液态燃料，就可以将一个燃料重整器15分配给所述带有至少一个燃料电池组件10的燃料电池设备5，以产生重整气体。重整器15在图1中没有详细示出。

代替专门的燃料电池驱动装置，该汽车也可以是一辆由一台采用液态或气态燃料的内燃机驱动的传统汽车，但它另外具有一个燃料电池设备，在这种情况下该燃料电池设备仅仅用于给其它固定式用电器供电。

在图1中，燃料电池设备5是作为给采用燃料电池来驱动的汽车1的电动机2供电的一台固定式发电机。在汽车1中另外有一些固定式用电器，尤其是例如用在汽车内部9的一台空调装置6。比较有利的是这些利用燃料电池来驱动的空调装置尤其具有这样的特性，即，它们可独立于电动机运行并直接由燃料电池来供电。然而在此必须考虑到有足够的燃料储存量，即一方面能满足固定式电气设备的运行，另一方面也尤其能满足汽车的行驶运行(该汽车或者是带有用燃料电池来运行的电动驱动装置或者是带有供应燃料的内燃机)。图1所示的一个测量装置7是用于测量油箱4内的油量，它能足够精确地工作，其测量信号可供激活一个断开装置20用。

在图2中简略示出了图1中的一台燃料电池设备的一个燃料电池组，它由许多燃料电池单元11，11′，…，构成。按照图1所示，所述控制装置20与该燃料电池组相配置。该控制装置20一方面具有一个分析装置21，另一方面具有一个断开装置22。所述控制装置20的主要任务在于在适当的时刻将固定式电气设备，亦即作为固定式发电器的燃料电池设备5和图1中示出的作为固定式用电器的空调装置6关断。为此该控制装置20具有多个输入端，其中专门有一个输入端与图1中示出的用于测量油箱4中油量的测量装置7的一个油位指示器相连接。

因此通过用微处理器控制分析数据，尤其能获得一个合适的有关油箱内当时油量的信息。只要油箱内油量低于一个预定值(例如最大油位的10％)，就由所述装置20发出一个信号，该信号可将燃料电池组件10自动切断。

在实际运行中业已表明，应当对处于2％至20％，尤其是5％至15％之间的油位进行测量。当然视具体情况而定，也可专门选择一个用于断开固定式电气装置的具体值。

在所述装置中比较重要的是将固定式电气设备，尤其是燃料电池设备5的状态通知使用者。为此在汽车1中至少有一个指示器，它可以在汽车驾驶员离开车辆前向其指出燃料电池设备的状态。这可以是一个用于通讯网的信号25，但也可以是一个发声信号或另一种合适的信号。

尤其是可以利用汽车上通常有的通讯手段来继续传递关于固定式电气设备的状态信息。例如可将相关信息无线地继续传递给汽车1的闭锁系统。也可以输入现有通讯网(例如汽车上早已公知的Telematic系统)中的信息并例如通过手机来调用。为此，控制装置20通常除了要分析油箱内油量的信息外还要分析其它信息，并且必须与一个发送器25连接。该发送器25可将当前状态通报给汽车驾驶员或另一机构。

在上述改进设计中，所述固定式电气设备是一个燃料电池、一个燃料电池组件和/或一个燃料电池设备。也可以是带有或不带有燃料重整器的燃料电池或燃料电池组件。但该汽车也并非非得是一种用燃料电池来驱动的电动汽车。

所述燃料视不同种类的固定式电气设备和/或汽车也不同。当它为氢气时则更适合于充入一个储气箱中而非装入一个油箱中，因此概念“油箱”在此也泛指一种存储器。当一个固定式电气设备通过一个“定时功能”在某一时刻被自动接通或关断时，例如就可称该固定式电气设备被激活。同样这也适用于用温度功能来激活的情况。

通常将最低的油箱油位作为一个预定值输入所述系统中。这个用于关断所述固定式电气设备的装置的阈值在完整的油箱油量亦即油箱完全充满油位的2％至20％之间，优选在5％至15％之间，且尤其约为10％。该阈值尤其应当视汽车的具体使用情况设计成这样，即该阈值表示的油量足以起动该汽车并使之有大约50公里的行驶半径。如果该用于关断电气设备的装置要遵循一定的次序来进行一系列关断操作，则可设置多个阈值，以供分别实施一次关断用。

按照一种有利的改进设计，所述测量装置和/或用于关断的装置可与一个预定的机构通讯连接，这样一来例如汽车驾驶员在关断固定式电气设备前和/或在达到预定的油箱油位时将通过E-Mail或手机的SMS短信息或通过现有的汽车电话获得通知。为此所述装置与一个通讯网连接，使得即便是一个关于固定式电气设备是否在运行并且油箱内油位有多高这样的远程询问也能实现。为此尤其可采用前面已提到过的Telematic系统，在该系统中，一个由汽车生产商经营的通讯网在使用全球定位系统GPS的情况下能监测到汽车的当前状态和位置。

也可以通过所述装置在汽车单位时间内的油耗和/或达到某个油位时发出预先警告。在这种情况下，汽车驾驶者或车主可以通过该通讯网插手进行关断。只有当进一步查问在一个预定的时间段内在给定的机构那儿没有获得答复，才能启动自动关停措施。在存在多个断开步骤和/或预先警告的情况下，最后一个关断步骤可将所有对于汽车的起动而言并不需要的固定式电气设备全部关断。但其中的车用和/或固定式供电装置比较有利的则是尽可能久地保持原状态。

与之相类似的情况是，在自动关断之后仍然保持一些应急功能，例如防冻加热功能，只要这些应急功能对于燃料电池组件的起动来说是必要的。

只要有多个不同类型的固定式电气设备，所述用于断开的装置就可有利地通过编程设计成能按照预定的次序关断所述各电气设备。该次序既可以由驾驶员事先编排好也可以由生产厂商在消耗电流后或类似情况后预定。其中比较合理的是首先关断那些电流消耗大的电气设备。最后关掉整个固定式供电装置，但要保留应急功能和/或车用供电装置。

所有类型的固定式用电器如车载暖气、空调器、收音机、电视机、冷藏箱、邮件箱，英特网连接器以及其它可独立于发动机运行的组件与固定式发电装置如一个可反复充电的电池，一个蓄电池和/或一个燃料电池设备都可以被称为固定式电气设备。

可称为“油箱”的不仅包括如汽油箱这样的一种传统燃料箱，也包括一般的容器，燃料可保存在这样的容器中并随同容器一起被运送。因此在此意义上例如一个氢气存储器也可以称为是“油箱”。

所述用于测量油箱内油量的测量装置可以是普通的用在汽车上的汽油测量装置或者是一个与之无关的特别精确的测量装置。

所述用于断开固定式电气设备的装置可以是一个普通的开关，它可以切断电路和/或燃料管。

所述固定式电气设备在运行时要消耗燃料。而本发明可避免汽车驾驶员受到例如一个持续运行的固定式电气设备完全耗干了油箱内燃料这种令人烦恼的意外事件的干扰。为此，一个用于断开至少一个固定式电气设备的装置与一个用于测量油箱内油量的测量装置连接。

Claims (10)

1.一种用于断开至少一个固定式电气设备的装置，该固定式电气设备直接或间接地需要一个油箱(4)中的燃料，其中，有一个用于测量油箱内油量的测量装置(7)，使得有关油箱内的油量达到一预定值的测量信息能自动触发所述用于断开的装置。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述固定式电气设备是固定式发电装置(5)或固定式用电器(6)。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述固定式电气设备是燃料电池设备(5)和/或带有或不带有燃料重整器(15)的燃料电池组件(10)。

4.如权利要求1所述的装置，其具有一个指示器(25)，它在汽车(1)的驾驶员离开汽车(1)前能向其指出至少还有一个正在运行的和/或被激活的固定式电气设备(5，6)。

5.如权利要求2所述的装置，其具有一个通讯网(25)作为指示器。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述预定值在油箱完全充满油位的2％至20％之间，优选在5％至15％之间。

7.如上述任一项权利要求所述的装置，其中，所述油箱(4)是一个存储器。

8.一种用于断开至少一个固定式电气设备的方法，其中，设有一个装置，它根据油箱内的油量可至少关断一个固定式电气设备。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述装置在实施关断前先通知一个预定的机构。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中，所述对至少一个固定式电气设备的关断按多个步骤进行，并且必要时可尤其由汽车驾驶员和/或车主在利用通讯网对一个预定机构进一步查问后来实施，其中，所述固定式和/或车用供电装置在保留应急功能的情况下最后被关断。